课时训练21　质能方程与相对论速度合成定理

广义相对论　宇宙学简介

基础夯实

1.(多选)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体看成是惯性系,若以下列系统为参考系,则属于非惯性系的有(　　)

A.停在地面上的汽车

B.绕地球做匀速圆周运动的飞船

C.在大海上匀速直线航行的轮船

D.进站时减速行驶的火车

答案BD

2.(多选)在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上,车上的人以速度u'沿着火车前进的方向相对火车运动,根据相对论的速度叠加公式,下列说法正确的是(　　)

A.人相对于地面的速度小于人的速度和火车速度之和

B.人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和

C.只要人和火车的速度足够大,人相对于地面的速度可以超过光速

D.不管人和火车的速度多大,人相对于地面的速度都小于光速

答案AD

3.已知电子的静止能量为0.511 MeV,若电子的动能为0.25 MeV,则它所增加的质量Δm与静止质量m0的比值近似为(　　)

A.0.1　　　B.0.2　　　C.0.5　　　D.0.9

答案C

解析由题意知E0=0.511 MeV,Ek=0.25 MeV,　

　　由E0=m0c2,Ek=Δmc2可得出E_k/E_0 =Δm/m_0 ,代入数据得Δm/m_0 ≈0.5。

4.一辆由超强电池供电的电动车和一辆普通有轨电车,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.电动车

B.有轨电车

C.两者都增加

D.都不增加

答案B

解析物体质量的增大只发生在给它不断输入能量而使速度增大的时候,若水平速度的增大是由本身提供能量,则物体质量不增加,即m=m_0/√(1"-" (v/c)^2 )与E=mc2是统一的,故B正确,A、C、D错误。

5.(多选)在外层空间的宇宙飞船上,如果座舱正以加速度a=10 m/s2向头顶方向运动,这时,你以v0=2 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,以下结论正确的是(　　)

A.小球相对座舱向上做匀速直线运动

B.小球相对座舱上升的最大高度是0.2 m

C.小球相对座舱先向上做减速运动,再向下做加速运动(即竖直上抛运动)