2019-2020年高中物理 6.1經(jīng)典時(shí)空觀 6.2狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 6.1經(jīng)典時(shí)空觀 6.2狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3-41如果牛頓運(yùn)動(dòng)定律在某個(gè)參考系中成立，這個(gè)參考系叫做_相對(duì)一個(gè)慣性系做_的另一個(gè)參考系也是慣性系在任何慣性系中，力學(xué)規(guī)律都是一樣的，都可以用_來(lái)描述，這一結(jié)論稱為伽利略相對(duì)性原理2經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為，時(shí)間和空間是恒定_的，_的3狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)：(1)狹義相對(duì)性原理(愛因斯坦相對(duì)性原理)為在不同的慣性參考系中，_都是相同的(2)光速不變?cè)恚篲的光速在_中都是相同的4某地發(fā)生洪澇災(zāi)害，災(zāi)情緊急，特派一飛機(jī)前往，飛機(jī)在某高度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，投放一包救急品，災(zāi)民看到物品做曲線運(yùn)動(dòng)，飛行員看到物品做自由落體運(yùn)動(dòng)，物品剛好落到災(zāi)民救濟(jì)處，根據(jù)經(jīng)典時(shí)空觀，則下列說(shuō)法正確的是()A飛機(jī)為非慣性參考系 B飛機(jī)為慣性參考系C災(zāi)民為非慣性參考系 D災(zāi)民為慣性參考系5關(guān)于狹義相對(duì)論，下列說(shuō)法不正確的是()A狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切慣性系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)C狹義相對(duì)論只涉及無(wú)加速運(yùn)動(dòng)的慣性系D狹義相對(duì)論任何情況下都適用概念規(guī)律練知識(shí)點(diǎn)一伽利略相對(duì)性原理及伽利略速度變換1一輛勻速行駛的汽車車廂內(nèi)，實(shí)驗(yàn)者是否可以不受場(chǎng)地的影響，來(lái)進(jìn)行用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)？2如圖1所示，在列車車廂的光滑水平底面上有一個(gè)質(zhì)量為m5 kg的小球，正隨車廂一起以20 m/s的速度勻速前進(jìn)現(xiàn)在給小球一個(gè)水平向前的F5 N的拉力作用，求經(jīng)10 s時(shí)，車廂里的觀察者和地面的觀察者看到小球的速度分別是多少？圖1知識(shí)點(diǎn)二光速不變?cè)?判斷下面說(shuō)法中正確的是()A在以c沿豎直方向升空的火箭上向前發(fā)出的光，對(duì)地速度一定比c大B在以c沿豎直方向升空的火箭上向后發(fā)出的光，對(duì)地速度一定比c小C在以c沿豎直方向升空的火箭上沿水平方向發(fā)出的光對(duì)地速度為cD在以c沿豎直方向升空的火箭上向任一方向發(fā)出的光對(duì)地速度都為c4考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：圖2(1)如圖2所示，參考系O相對(duì)于參考系O靜止時(shí)，人看到的光速應(yīng)是多少？(2)參考系O相對(duì)于參考系O以速度v向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，人看到的光速應(yīng)是多少？(3)參考系O相對(duì)于參考系O以速度v向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，人看到的光速又是多少？方法技巧練經(jīng)典相對(duì)性原理的理解技巧5在不同的慣性參考系中，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同例如在勻速行駛的車上看，座位上的人是靜止的，在地面看，座位上的人是運(yùn)動(dòng)的；在勻速行駛的船上看，桅桿上掉下來(lái)的物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)，在岸邊看，物體在做平拋運(yùn)動(dòng)它們?cè)诓煌膽T性系中遵從的力學(xué)規(guī)律一樣嗎？也就是說(shuō)，地面物體的運(yùn)動(dòng)要遵守牛頓運(yùn)動(dòng)定律，車上、船上的物體是否也要遵守牛頓運(yùn)動(dòng)定律呢？6下列物體的運(yùn)動(dòng)服從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律的是()A自行車、汽車、火車、飛機(jī)等交通工具的運(yùn)動(dòng)B發(fā)射導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的運(yùn)動(dòng)C物體運(yùn)動(dòng)的速率接近真空中的光速D地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)1下列說(shuō)法中正確的是()A17世紀(jì)末期，以經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、電磁場(chǎng)理論為主要內(nèi)容的物理學(xué)形成了完整的科學(xué)體系B1632年愛因斯坦發(fā)表了關(guān)于兩個(gè)世界體系的對(duì)話C牛頓運(yùn)動(dòng)定律僅在慣性系中才能成立D力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的，這個(gè)論述叫做伽利略相對(duì)性原理2關(guān)于牛頓力學(xué)的適用范圍，下列說(shuō)法正確的是()A適用于宏觀物體B適用于微觀物體C適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體D適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體3通常我們把地球和相對(duì)地面靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的參考系看成慣性系，若以下列系統(tǒng)為參考系，則其中屬于非慣性系的有()A停在地面上的汽車B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船C在大海上勻速直線航行的輪船D以較大速度勻速運(yùn)動(dòng)的磁懸浮列車4根據(jù)伽利略相對(duì)性原理，可以得到下列結(jié)論()A力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的B同一力學(xué)規(guī)律在不同的慣性系中可能不同C在一個(gè)慣性參照系里不能用力學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷該參照系是否在勻速運(yùn)動(dòng)D在一個(gè)慣性參照系里可以用力學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷該參照系是否在勻速運(yùn)動(dòng)5有下列幾種說(shuō)法：所有慣性系對(duì)物理基本規(guī)律都是等價(jià)的；在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同關(guān)于上述說(shuō)法()A只有是正確的 B只有是正確的C只有是正確的 D三種說(shuō)法都是正確的6.伽利略相對(duì)性原理是_7狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)是_；_.8火箭以0.50c的速度離開地球，從火箭上向地球發(fā)射一個(gè)光信號(hào)火箭上測(cè)得光離開的速度是c.根據(jù)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)學(xué)，光到達(dá)地球時(shí)測(cè)得的速度是多少？根據(jù)狹義相對(duì)性原理呢？9飛船在高空以c的速度向目標(biāo)飛行，從飛船上向目標(biāo)方向發(fā)射一個(gè)光信號(hào)，則在地面的觀察者看光信號(hào)的速度是1.1c嗎？10.如圖3所示，愛因斯坦通過(guò)研究“磁體相對(duì)于導(dǎo)體回路運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體回路就會(huì)感應(yīng)出電流”這一現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)的什么破綻？圖311假若你坐在火車中，在車廂地板上有一光滑的小球在某段時(shí)間內(nèi)，球相對(duì)于你不滾動(dòng)，則此時(shí)的火車能否看成是慣性參考系？若某段時(shí)間內(nèi)，你發(fā)現(xiàn)球加速離你而去，則此時(shí)的火車能否看成是慣性參考系？第六章相對(duì)論第1節(jié)經(jīng)典時(shí)空觀第2節(jié)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)答案課前預(yù)習(xí)練1慣性參考系勻速直線運(yùn)動(dòng)牛頓定律2獨(dú)立互不相關(guān)3(1)一切物理規(guī)律(2)真實(shí)不同的慣性參考系4BD物品投放后，僅受重力作用，飛行員看到物品是做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)，符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律，故飛機(jī)為慣性參考系，B對(duì)；而地面上的人員看到物品做初速度不為零的拋體運(yùn)動(dòng)，也符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律，D也對(duì)5D由狹義相對(duì)論原理可知D錯(cuò)誤課堂探究練1可以進(jìn)行用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)解析勻速行駛的汽車屬于慣性系，所以他能夠完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，且與地面上的結(jié)果無(wú)異點(diǎn)評(píng)(1)地球以及相對(duì)于地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系為慣性系(2)力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的210 m/s30 m/s解析對(duì)車上的觀察者物體的初速度v00，加速度a1 m/s210 s時(shí)速度v1at10 m/s.對(duì)地上的觀察者解法一物體初速度v020 m/s加速度相同a1 m/s210 s末速度v2v0at30 m/s.解法二根據(jù)速度合成法則v2v1v0(1020) m/s30 m/s.點(diǎn)評(píng)在兩個(gè)慣性系中，雖然觀察到的結(jié)果并不相同，一個(gè)10 m/s，另一個(gè)30 m/s，但我們卻應(yīng)用了同樣的運(yùn)動(dòng)定律和速度合成法則也就是說(shuō)，力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的3CD根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)光速不變?cè)砜芍赫婵罩械墓馑傧鄬?duì)于火箭的速度為c，相對(duì)于地面的速度也為c，對(duì)不同的慣性系是相同的，因此C、D正確，A、B錯(cuò)誤4(1)c(2)c(3)c解析根據(jù)狹義相對(duì)論光速不變?cè)碇?，都?yīng)為c.點(diǎn)評(píng)光速不變?cè)碇傅氖钦婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的5都遵從相同的力學(xué)規(guī)律解析根據(jù)狹義相對(duì)性原理，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的所以不管地面上的運(yùn)動(dòng)物體，還是車上的、船上的物體都遵從相同的力學(xué)規(guī)律6ABD經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只適用于宏觀低速物體的運(yùn)動(dòng)，所以A、B、D正確當(dāng)物體的速率接近真空中的光速時(shí)，就不適合用經(jīng)典力學(xué)來(lái)解釋了，C錯(cuò)誤方法總結(jié)理解經(jīng)典相對(duì)性原理要抓住兩點(diǎn)：(1)慣性參考系是指地球以及相對(duì)地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系；(2)力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都相同，即同一物體相對(duì)于不同的慣性系，討論其運(yùn)動(dòng)時(shí)，所采用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和速度合成法則是相同的課后鞏固練1CD由經(jīng)典的相對(duì)性原理可知C、D正確2AD由經(jīng)典力學(xué)的局限性可知A、D正確3B由慣性系和非慣性系的概念可知B正確4AC由伽利略相對(duì)性原理可知A、C正確5D6力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的，或者說(shuō)，任何慣性參考系都是平權(quán)的7狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的80.5cc解析據(jù)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)學(xué)v0.5c，據(jù)狹義相對(duì)性原理：光速不變，到達(dá)地球時(shí)光速為c.9不是，光信號(hào)相對(duì)地面的觀察者速度仍然是c.解析由經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理可知，光信號(hào)相對(duì)地面的速度vcc1.1c，但這一結(jié)論是錯(cuò)誤的根據(jù)光速不變?cè)恚婵罩械墓馑傧鄬?duì)于飛船為c，相對(duì)于地面也為c，對(duì)不同慣性參考系是相同的，這一判斷已被邁克耳孫莫雷實(shí)驗(yàn)所證實(shí)方法點(diǎn)撥經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論具有一定的局限性，一般只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)10見解析解析愛因斯坦針對(duì)這一個(gè)實(shí)驗(yàn)分析，“從磁體看，肯定沒(méi)有電場(chǎng)；可是從導(dǎo)體回路看，卻肯定有電場(chǎng)”于是，“電場(chǎng)的有無(wú)就成為相對(duì)的了，取決于所用坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”同一實(shí)驗(yàn)在不同參考系中居然有完全不同的解釋，這違背了伽利略相對(duì)性原理，由此愛因斯坦發(fā)現(xiàn)困難在于“運(yùn)動(dòng)學(xué)的一些基本概念的任意性上”，促使他提出了狹義相對(duì)論11能不能解析當(dāng)球不滾動(dòng)時(shí)，符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律，因此火車可看成慣性參考系當(dāng)球加速滾動(dòng)時(shí)，由于球只受重力和支持力作用，所受合力為零，因此不符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律，不能把火車看成慣性參考系