高中 | 狭义相对论 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 狭义相对论题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-4

第十五章 相对论简介

15.3 狭义相对论的其他结论

狭义相对论

伽利略早期的研究,奠定了牛顿力学和狭义相对论的基础。

伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析正确的是$(\qquad)$

["

伽利略用该实验证明力不是维持物体运动的原因

","

其中丁图是实验现象,甲图是经过合理外推得到的结论

","

运用甲图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量

","

运用丁图实验,可“放大”重力的作用,从而使实验现象更明显

"]
[["C"]]

$\rm A$.伽利略用该实验研究自由落体运动,而不是为了证明力不是维持物体运动的原因,$\rm A$错误;

$\rm B$.其中甲图是实验现象,丁图是经过合理外推得到的结论,$\rm B$错误;

$\rm C$.伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,所用时间容易测量,“冲淡”重力的作用,$\rm C$正确;

$\rm D$.丁图是伽利略根据前面的实验做了合理的外推,不是实验过程,$\rm D$错误;

故选:$\rm C$

牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系,而相对惯性系做                 运动的参考系也是惯性系。伽利略                 原理告诉我们,力学规律在任何惯性系中都具有相同的形式;

[["匀速直线","相对性"]]

相对惯性系做匀速直线运动的参考系,相对惯性系静止,故牛顿定律也成立;

力学规律在任何惯性系中都具有相同的形式,这是伽利略相对性原理;

根据狭义相对论关于时间的相对性,我们把在自身静止的参考系内测得的时间称为                 ,它是最短的;

[["固有时"]]

根据狭义相对论关于时间的相对性,我们把在自身静止的参考系内测得的时间称为固有时,或者本征时间;

伽利略认为最简单的变速运动应是速度均匀变化的,他曾考虑速度对位移均匀变化的可能性。在此基础上,考虑如下问题:在光滑且足够长的水平直杆上放置质量为$m$的小球。小球从$x=0$处开始运动,初速度为$v_{0}$,且受到大小与小球瞬时速度$v$成正比、方向与运动方向相反的阻力,其大小满足$F=kv(k \gt 0)$。设小球在任意时刻速度为$v$、位移为$x$,推导出$v$$x$之间的函数关系式。并分析小球停止时的位移大小。

[["

$v=- \\dfrac{k}{m}x+v_{0}$$x_{\\rm\\max}=\\dfrac{mv_{0}}{k}$

"]]

由动量定理得$−F\Delta t=mv − mv_{0}$

代入$F=kv(k \gt 0)$$−kv\Delta t=mv − mv_{0}$,其中$v\Delta t=x$

整理得$v=- \dfrac{k}{m}x+v_{0}$

当小球停止时,$v=0$,代入得$x_{\rm\max}=\dfrac{mv_{0}}{k}$

高中 | 狭义相对论题目答案及解析(完整版)

去刷题
今日推荐