D.公式E=mc适用于任何类型的能量 答案：AD
4按照相对论和基本力学规律可以推导出物体质量与能量之间的关系为 ,这就是著名的 。该式表示,随着一个物体质量的减小(也叫 ),会 一定的能量,与此同时,另一个物体吸收了能量,质量会 。
2
答案：E=mc 质能方程 质量亏损 释放 增加
5设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍,则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍,粒子运动速度是光速的 倍。
2
解析：依据爱因斯坦的质能方程E=mc,宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍,则其质量等于其静止质量的k倍;再由相对论质量公式
2
m=
??0√1-(??)
??得??=2√??2-1
??√??2-1
??。
答案：k ??
6一人停留在地面上时,其质量为100 kg,当他在宇宙飞船中时,地面上的观察者测得他的质量为101 kg。求飞船的速率。 解析：根据m=
7
??0??√1-(??)
,??=101kg,m0=100kg,得v=4.2×10m/s。 27
答案：4.2×10 m/s
第十五章检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1下列说法正确的是( )
A.在任何参考系中,物理规律都是相同的,这就是广义相对性原理
B.在不同的参考系中,物理规律都是不同的,例如牛顿定律仅适用于惯性参考系 C.一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价,这就是著名的等效原理 D.一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价,这就是著名的等效原理 答案：AD
2下列情境中,经典力学不适用的是( ) A.小朋友坐滑梯下滑 B.轮船在大海上航行 C.微观粒子接近光速运动 D.子弹在空中飞行 答案：C
3依据狭义相对论的基本假设,在不同的惯性系中( )
A.真空中光速不变 B.时间间隔具有相对性 C.物体的质量不变 D.物体的能量与质量成正比
解析：狭义相对论基本假设:一是在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,即光速不变原理,由此可知A属于狭义相对论基本假设,故A正确,B、C、D错误。 答案：A
4设某航天员乘坐的火箭在高速升空(接近光速),他用望远镜来观察高空中飘浮的巨大气球,则观察结果是( ) A.变得更小的球 B.变得更大的球
C.像一只竖直放置的橄榄球 D.像一只水平放置的橄榄球 答案：D
5一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车,若都被加速到接近光速,在我们的静止参考系中进行测量,哪辆车的质量将增大( ) A.摩托车 B.有轨电车 C.两者都增大 D.两者都不增大
解析：在相对论中,普遍存在一种误解,即认为运动物体的质量总是随速度增加而增大;当速
度接近光速时,质量要趋于无穷大。正确的理解是物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候,而不一定是增加速度的时候。对有轨电车,能量通过导线,从发电厂源源不断输入;而摩托车的能量却是它自己带来的。能量不断从外界输入有轨电车,但没有能量从外界输给摩托车。能量与质量相对应,所以有轨电车的质量将随速度增加而增大,而摩托车的质量不会随速度的增加而增大。 答案：B
6当物体以很大速度运动时,它的质量与静止质量m0的关系是m=此时它的动能应该是( ) A.2????2
1
??0√1-(??)
??2,1
B.??0??2 2<