物理复习答案

答：［D］ 解：Ek?mc3.观测者乙以

2?m0c2?m0c(211??22?1)?0.25m0c

35c的速率相对观测者甲运动，若甲携带质量为1kg的物体，则

(1) 乙测得物体的质量为： ； （2）甲测得物体的总能量为： ； (3) 乙测得物体的总能量为： 。 答：1.25kg；9?1016J；1.125?1017J。 解：v?35c，m0?1kg

（1）物体m0?1kg相对于乙在运动，测得的是运动质量

m?m01??22?1kg1?(0.6)822?1.25kg

（2）物体m0?1kg相对于甲静止，测得的是静止能量

E0?m0c2?1?(3?10)?9?1016(J)

（3）物体m0?1kg相对于乙运动，测得的是运动的总能量

E?mc?1.25?(3?10)?1.125?108217(J)

?314.电子静止质量m0?9.11?10kg，当它以??0.99c 的速度运动时，按相对论理论，

其总能量为 ，动能为 ，按经典理论，其动能为 。 答：5.81?10?13J；4.99?10?13J；4.03?10?14J。 解：（1）E?mc2?m0c22?9.11?10?31?(3?10)282?5.81?10?13J

1??1?0.99222（2）动能等于总能与静止能量之差

Ek?mc2?m0c?312?m0c1???(3?10)28?m0c2

?9.11?10?31?9.11?10?(3?10)?4.99?1082?13J1?0.99122（3）按经典物理，电子动能为

Ek?m0v?12m0(0.99c)2?12?9.11?10?31?(0.99?3?10)82?4.03?10?14J

?65. ?子的静止质量是电子质量的207倍，在其自身参照系中平均寿命?0?2?10s 。

若在实验室参照系中得其平均寿命??7?10?6s。试问：实验室测得其质量是电子静止质

量的多少倍？

解：依题，由?子的静止寿命（原时）与运动寿命（测时），可以求得?子的运动速度 ?7则?子的运动质量为

m?m01??2

?0?2?1??2

?72m0

?子的静止质量与电子的静止质量之比为

m0me0mme0?207

则?子的运动质量与电子的运动质量之比为

?7m02me0?7212?207?724.5

6. ?粒子的动能等于其静止能量的一半，求其运动速度。 解：mc2?m0c2?m0c；m?232m0?m01??2；v?53c

7.已知K/系相对K系以u?0.8c的速度沿X轴正向运动。一静止质量为m0的粒子也沿X轴运动，在K系中测得粒子速率??0.6c。求： （1）相对K系，粒子的动能Ek； （2）相对K/系，粒子的速度v/；

（3）在K/系中测，粒子的总能量E/。

m05解：（1）m??m0；

241?(0.6)Ek?(m?m0)c?214m0c；

2 （2）

v?u0.6c?0.8c5/v????c；

vu0.6c?0.8c131?21?2cc（3）

E?mc//2?m0c1?(v2/?)2m0c1?(?25?)21312m0c

213c8.根据相对论的理论，实物粒子在介质中的运动速度是否有可能大于光在该介质中的传播速度。

讨论：相对论只给出真空中的光速是物体的极限速度，光在介质中的速度小于光速，则实物粒子在介质中的速度有可能大于光在介质中的传播速度。

9.如果A、B是K/惯性系中互为因果关系的两个事件（A是B的原因，先于B发生），问：是否能找到一个惯性系，在该系中测得B先于A发生，出现时间顺序颠倒的现象？ 答：不能。 解：（数学讨论略）相对论理论也不可能不遵守客观事实。因果律不能颠倒，但没有因果联系的两个事件，在不同的惯性系中，发生的先后顺序又可能颠倒。 作业18 1 两个条件相同的物体，一个是黑的，一个是白的，把它们放在火炉旁，则 色的物体升温快？如果把它们放在低温的环境中，则 色的物体降温快。 答：黑；黑。

解：黑色物体吸收本领大，同时，其辐射能力也大。 2 绝对黑体是[ ]

A. 不能反射但是能发射所有的电磁辐射

B. 能吸收射任何电磁辐射，也能发射电磁辐射