内容发布更新时间 : 2025/1/12 1:56:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
大学物理学习指导详细答案
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第六章 相对论
【例题精选】
例6-1 当惯性系S和S′的坐标原点O和O′重合时，有一点光源从坐标原点发出一光脉冲，在S系中经过一段时间t后（在S′系中经过时间t′），此光脉冲的球面方程（用直角坐标系）分别为：S系 ? ； S′系 ? ．
x2?y2?z2?c2t2 x??y??z??ct?
22222例6-2 下列几种说法中正确的说法是： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．
(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．
(A) 只有(1)、(2) 正确． (B) 只有(1)、(3) 正确． (C) 只有(2)、(3) 正确． (D) (1)、(2)、(3)都正确． [ D ] 例6-3 经典的力学相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同？
答：经典力学相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的．
狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律的形式都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。也就是说，不仅对力学规律所有惯性系等价，而且对于一切物理规律，所有惯性系都是等价的． 例6-4 有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为 ? ；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为 ? ． c c 例6-5 关于同时性的以下结论中，正确的是
(A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生．
(B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生．
(C) 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生．
(D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． [ C ] 例6-6静止的?子的平均寿命约为 ?0 =2×106 s．今在8 km的高空，由于?介子的衰变产生一个速度为v = 0.998 c (c为真空中光速)的?子，试论证此?子有无可能到达地面． 证明：考虑相对论效应，以地球为参照系，?子的平均寿命：
-
???01?(v/c)2?31.6?10?6 s
则??子的平均飞行距离： L?v???9.46 km．
??子的飞行距离大于高度，有可能到达地面．
例6-7 两惯性系中的观察者O和O′以0.6 c (c为真空中光速)的相对速度互相接近．如果O测得两
者的初始距离是20 m，则O相对O′运动的膨胀因子?= ? ；O′测得两者经过时间?t′= ? s后相遇．