18.一支靜止時(shí)長30m的火箭以3km/s的速度從觀察者的身邊掠過,觀察者測(cè)得火箭的長度應(yīng)為多少?火箭上的人測(cè)得火箭的長度應(yīng)為多少?如果火箭的速度為光速的二分之-呢?

分析 狹義相對(duì)論有兩個(gè)顯著的效應(yīng),即鐘慢和尺縮.可以通俗的理解為:運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢,而且,運(yùn)動(dòng)速度越快,鐘走的越慢,接近光速時(shí),鐘就幾乎停止了; 在尺子長度方向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜止的尺子短,這就是所謂的尺縮效應(yīng),當(dāng)速度接近光速時(shí),尺子縮成一個(gè)點(diǎn).
根據(jù)長度的相對(duì)性L=L0$\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{C}^{2}}}$求出火箭的長度.

解答 解:根據(jù)狹義相對(duì)論得火箭上的人測(cè)得火箭的長度為30m.
若v=3km/s?c,地面上的觀察者測(cè)得火箭的長度:L=L0$\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{C}^{2}}}$≈L0=30m;所以地面上和火箭上的觀察者測(cè)得火箭的長度相同.
若火箭以0.5c的速度飛行,根據(jù)長度的相對(duì)性有:L=L0$\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{C}^{2}}}$,
地面上的觀察者測(cè)得火箭的長度為:L=30×$\sqrt{1{-(\frac{0.5c}{c})}^{2}}$≈26m.
答:火箭以3km/s的速度從觀察者的身邊掠過,觀察者測(cè)得火箭的長度應(yīng)為30m;火箭上的人測(cè)得火箭的長度為30m;如果火箭的速度為光速的二分之一,則地面上的觀察者測(cè)得火箭的長度應(yīng)為26m;火箭上的人測(cè)得火箭的長度仍然為30m.

點(diǎn)評(píng) 記住并理解狹義相對(duì)論的基本假設(shè)和幾個(gè)基本結(jié)論是解決此題的關(guān)鍵,掌握長度的相對(duì)性L=L0$\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{C}^{2}}}$,同時(shí)要注意運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.經(jīng)長期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”,“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬有引力作用下,繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L,設(shè)質(zhì)量分別用m1、m2表示,且m1:m2=5:2.則可知( 。
A.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2:5
B.m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為5:2
C.m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為$\frac{2}{7}$L
D.兩顆恒星的公轉(zhuǎn)周期相等,且可表示為2π$\sqrt{\frac{{L}^{3}}{G({m}_{1}+{m}_{2})}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.關(guān)于飽和汽和相對(duì)濕度,下列說法中錯(cuò)誤的是(  )
A.使未飽和汽變成飽和汽,可采用降低溫度的方法
B.空氣的相對(duì)濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓
C.密閉容器中裝有某種液體及其飽和蒸汽,若溫度升高,同時(shí)增大容器的容積,飽和汽壓可能會(huì)減小
D.相對(duì)濕度過小時(shí),人會(huì)感覺空氣干燥

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某同學(xué)用電阻箱、多用電表、理想電流表、開關(guān)和導(dǎo)線測(cè)量一個(gè)熱敏電阻的伏安特性曲線及一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.

(1)他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,并用多用電表的電壓 檔測(cè)熱敏電阻兩端的電壓,測(cè)量時(shí)多用電表的紅表筆應(yīng)與 熱敏電阻的b線腳接觸(填“a”或“b”).
(2)圖乙為某一次測(cè)量過程中的情景,此次測(cè)量的讀數(shù)為1.10V.

(3)該實(shí)驗(yàn)小組首先利用該電路進(jìn)行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn).閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄不同情況下多用電表示數(shù)U1、電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,在U-I坐標(biāo)系中,將各組U1、I的數(shù)值標(biāo)記在相應(yīng)位置,描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線,如圖丙中曲線所示.從圖中可知,隨著電流的增大,熱敏電阻的阻值小(填“變大”或“變 小”)
(4)利用(3)中記錄的數(shù)據(jù),可以用公式U2=U1+IR算出電源的路端電壓U2,將各組的U2和 I的數(shù)據(jù)也描繪在U-I坐標(biāo)系中,如圖丙中直線所示,根據(jù)圖象分析可知,電源的電動(dòng)勢(shì)E=5.0V,內(nèi)電阻r=2.5Ω;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,一足夠長的光滑斜面上,質(zhì)量為5千克的物體,靜止在底端的A點(diǎn),現(xiàn)用大小為F=50N,方向平行于斜面的拉力沿斜開始向上拉,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去拉力F,已知AB=8m,傾角θ=37°,g=10m/s2,求:
(1)物體從A到B的過程中拉力和重力所做的功;
(2)物體從A到B的過程中拉力的平均功率和到達(dá)B點(diǎn)時(shí)拉力的瞬時(shí)功率;
(3)撤銷拉力后,物體回到A點(diǎn)時(shí)的速度大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星,下列說法中正確的是( 。
A.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度為7.9km/s
B.由于大氣阻力的作用,人造地球衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期將逐漸變大
C.由于大氣阻力的作用,人造地球衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑將逐漸變小,其線速度也將變小
D.在同一軌道上運(yùn)行的人造衛(wèi)星,質(zhì)量不同,其向心加速度的大小也不相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.(1)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波,一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,兩狹縫就成了兩個(gè)光源,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,則兩列光的頻率相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在C(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋.
(2)在上述楊氏干涉試驗(yàn)中,若單色光的波長λ=5.89×10-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離l=2m.求第1個(gè)亮光條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子內(nèi)部存在( 。
A.電子B.中子C.質(zhì)子D.原子核

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.某同學(xué)先用米尺測(cè)得擺線長為97.43cm,用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑如圖甲所示為2.125cm,則單擺的擺長為98.4925cm;然后用秒表記錄單擺振動(dòng)50次所用的數(shù)據(jù)如圖乙所示,從圖可讀出數(shù)據(jù)為99.8s,則單擺的周期為1.996s.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案