狭义相对论答案
一．选择题
1.D 注释: 狭义相对论基本原理: 在所有惯性系中,真空中的光速具有相同的量值c ；在所有惯性系中，物理定律的表达式都相同。

2.A 注释：同时的相对性
3.A
注释：长度收缩0l
l =4.D 注释：时间延缓，长度收缩
5.B 注释： 运动方向上长度收缩，从'
k 系看，薄板沿x
方向收缩为a '=
y 方向不变。

6.C 注释： 长度收缩公式应用前提: 两个物理事件在其中一个惯性系要同时发生. 时间延缓公式应用前提: 两个物理事件在其中一个惯性系要同一地点发生.) 地球上的观察者看光信号从头部传到尾部,两个物理事件发生既不同时,也不在同一地点,所以长度收缩和时间延缓公式均不可用，需要利用洛仑兹变换求解. 注: 洛仑兹变换解题思路: 1.确定惯性系S 和S ’系, 确定物理事件 2. 将S 和S ’系的已知条件分别列出.
3.根据已知条件利用洛仑兹变换（或逆变换）求解. 设飞船为S ’系, 物理事件1: 光信号头部发出 物理事件2: 光信号到达尾部 S ’ ：100 100t x c
''∆=
∆=
S:
x
∆待求
根据洛伦兹坐标逆变换 可知
x ''∆=
=200m
7.A 注释：2
E
m c
=
8.C 注释 静能2
0o
E m c
=
，相对论动能22
22
k
o o E m c m c m c
=-=
-
9.C 注释：静能2
0o
E m c
=
，相对论动能22
22
k
o o E m c m c m c
=-=
-
二．填空题
1．所有惯性系对于物理学定律都是等价的 所有惯性系中，真空中的光速都是相等的 2．c 注释：光速不变原理 3． t c ∆ 注释：略 4． c 6.0 注释：长度收缩
l l =
5． 2
0)
/(1l l c - 注释： 根据运动杆长度收缩公式 2
0)
/(1c v l l -=
则
2
0)
/(1c v l l -≥，
2
0)
/(1l l c v -≥
6． c
8.0 注释
长度收缩l
l =
7． 同时；不同地 注释：同时的相对性 8．
2
2
)
/(1c v m m -=
；22
0K
E m c m c
=- 注释略
9．225.0c m e
注释：相对论动能2
2
22
k
o o E m c m c m c =-=
- 动能定理
k
W E =∆
三．计算题
1解：(1) 观测站测得飞船船身的长度为
=
-=2
0)
/(1c L L v 60m 则
t
∆= L /v =2.5×10-7 s
(2) 宇航员测得飞船船身的长度为L 0，则 t '∆= L 0/v =4.17×10-7 s 2．解：根据已知条件观察者O 测得距离为固有长度， 对O ′观察者来看，初始距离是运动的，发生收缩
0L L =8
028.8910
L
t s v
-∆=
=⨯
或对O ′观察者来讲，从开始到相遇的时间间隔为固有时，因此
8
0200.88.8910
0.6t t c
-∆=
=⨯
=⨯s
3．解：已知条件 30
=τ
天60
602430⨯⨯⨯=
s
由0
γτ
τ
= τ
τ2
20
1c
v -
= 07
.0)11(2
20=--
=-=∆τττc
v t s
如果=v
c
8.0
12
)11(220=-
-
=-=∆τττc
v t 天=6
10
04
.1⨯s
4．解： (1) 2
2
2
)
/(1/
c c m mc
E e v -== =1.37×10-13 J
(2) 2
0v
2
1e K m E =
= 0.26×10-13 J
2
2
c
m mc E e K -=2
2]1))/(1/
1[(c
m c e --=v =0.55×10-13 J
=
K K E E /00.47
若=v
c
99.0
则
2
0v
2
1e K m E =
= 4.01×10-14 J
2
2
c
m mc E e K -=2
2]1))/(1/
1[(c
m c e --=v = 4.99×10-13 J
=
K K E E /00.08。