2021-2022学年高二物理竞赛课件：狭义相对论习题总结.ppt

狭义相对论习题总结 * 例 把电子从v1= 0.9c 加速到 v2 = 0.97c 时电子的质量增加多少？ 解： v1 时的电子能量为 v2 时的电子能量为 能量增量 相对论的动量能量关系式 由 两边平方 记住这个三角形！ 整理，得： 总能量 静止能量 动量与光速的乘积 例 两全同粒子以相同速率相向运动，碰后复合 求：复合粒子的速度和质量。 解：设复合粒子质量为M ，速度为 碰撞过程，动量守恒 由能量守恒 损失的动能转换成静能－－结合能 （碰后静止） 使碰撞后复合粒子的静止质量增大了 小结 2.狭义相对论的两条基本原理 ⑴相对性原理 ⑵光速不变原理 3.洛仑兹变换 1.牛顿的绝对 长度和时间的测量与参考系无关。 伽利略坐标变换 伽利略速度变换 时空坐标变换 速度变换 4.狭义相对论时空观 ⑴“同时”的相对性 某系：　同时 另一系：不一定同时 ⑵时间膨胀 某系：　同地、不同时(?0) 另一系：时间间隔(?)变长 ⑶长度收缩 某系：　静止的棒长(l0) 另一系：动棒长度(l )缩短 5.对论动力学 (1)动力学基本方程 (2)相对论质量 ③动能： Ek=E-E0 (3)相对论能量 ①静止能量：E0=m0c2 ②总能量： E=mc2 (4)动量与能量的关系： E2=E02+(pc)2 ③动能： Ek=E-E0 ⑸动量与能量的关系： ④动能定理：A=?Ek ⑤功能原理：A=?E ⑷相对论能量 ①静止能量：E0=m0c2 ②总能量： E=mc2 E2=E02+(pc)2 * 习题 1.宇宙飞船相对于地面以速度V作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光信号，经?t（飞船上的钟）后被尾部的接受器收到，则此飞船的固有长度为[ ] 题1.6-7 答案：A * 2．边长为a正方形薄板静止于惯性系K的XOY平面内，且两边分别与X、Y轴平行，惯性系K’以0.8c的速度相对于K沿X作匀速直线运动，则从K’系测得薄板的面积为[ ] （Ａ）a2 （Ｂ） 0.6a2 （Ｃ）0.8 a2 （Ｄ） a2/0.6 答案：B * 答案：C 3．K系与K’系是坐标轴互相平行的两个惯性系， K’相对于K沿X正方向匀速运动，一刚性尺静止在K’中，与X’轴成300角，今在K系中观察得该尺与X轴成450角，则K’相对于K的速度为[ ] （Ａ）2c／３ （Ｂ）ｃ／３ （Ｃ）（２／３）１／２ｃ （Ｄ）（ １／３）１／２ｃ y? O o? ??=30? l0 x y x? A B * 4．质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的[　　 ]倍。 （Ａ）５ （Ｂ）６ （Ｃ）４ （Ｄ）８ 答案：A 5．?子为一基本粒子,在相对于?子静止的坐标系中测得其寿命?0=2?10-6s,若?子相对于地球速度为, v=0.998c，则在地球坐标系中测得?子寿命为 . 解： 固有时 * 6.观察者甲以0.8c的速度相对于静止的观察者乙运动,甲携带一长度为L、截面积为S、质量为m的棒,此棒安放在运动方向上,甲测得此棒的密度为 ;乙测得此棒的密度为 . 题1.6-12 解： * 8．静止质量为m0的粒子,其固有寿命为实验室测得的寿命的1/n,则此粒子的动能为 . 解： 物理ch17 物理ch17