《7.5相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．感受牛頓力學(xué)在高速世界與事實(shí)的矛盾，知道牛頓力學(xué)只適用于低速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)。知道相對(duì)論、量子論有助于人類認(rèn)識(shí)高速、微觀領(lǐng)域。2．知道愛因斯坦狹義相對(duì)論的基本假設(shè)，知道長度相對(duì)性和時(shí)間間隔相對(duì)性的表達(dá)式。3．了解宇宙起源的大爆炸理論，知道科學(xué)真理是相對(duì)的，未知世界必將在人類不懈的探索中被揭開更多的謎底?！菊n堂合作探究】輪船相對(duì)河岸的速度是多少？設(shè)想人類可以利用飛船以0.2c的速度進(jìn)行星際航行。若飛船向正前方的某一星球發(fā)射一束激光，該星球上的觀察者測量到的激光的速度是多少？一、相對(duì)論時(shí)空觀1887年，美國科學(xué)家邁克爾遜和莫雷通過實(shí)驗(yàn)證明了，在不同的參考系中，光的傳播速度都是一樣的！這與牛頓力學(xué)中，不同的參考系之間的速度變換關(guān)系（伽利略變換）不符！絕對(duì)時(shí)空觀生活經(jīng)驗(yàn)讓我們體會(huì)到，時(shí)間像一條看不見的“長河”，均勻地自行流逝著，空間像一個(gè)廣闊無邊的房間，它們都不影響物體及其運(yùn)動(dòng)。也就是說，時(shí)間與空間都是獨(dú)立于物體及其運(yùn)動(dòng)而存在的。這種絕對(duì)時(shí)空觀，也叫牛頓力學(xué)時(shí)空觀。1.牛頓力學(xué)與電磁理論的沖突十九世紀(jì)，英國科學(xué)家麥克斯韋，提出了電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在，并從理論上證明了，電磁波傳播的速度等于光速。人們不禁要問：這個(gè)速度是相對(duì)哪個(gè)參考系而言的呢？但在邁克爾遜和莫雷實(shí)驗(yàn)事實(shí)的面前，許多物理學(xué)家，仍然立足在牛頓力學(xué)時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，想通過一些理論上的修補(bǔ)工作，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但是都沒有成功，這導(dǎo)致牛頓力學(xué)與電磁理論的沖突。以愛因斯坦和龐加萊為代表的另一批物理學(xué)家，堅(jiān)決主張，徹底放棄某些與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的觀念，如絕對(duì)時(shí)間的觀念，在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，大膽提出，能夠更好地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的假設(shè)。物體的質(zhì)量隨速度的增大而增大隨著物體速度的加快，時(shí)間會(huì)變慢。將一個(gè)鐘表留在地面上，而攜帶另一個(gè)以很快速度移動(dòng)，隨后進(jìn)行比較，地上的鐘表總比快速移動(dòng)的快。物體以接近光速運(yùn)行時(shí)所表現(xiàn)出的長度會(huì)比它靜止時(shí)更短。愛因斯坦指出，任何物體以光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其長度將會(huì)縮短為零。、由上面兩個(gè)式子可以知道，運(yùn)動(dòng)物體的長度（空間距離）和物理過程的快慢（時(shí)間進(jìn)程）都跟物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。這個(gè)結(jié)論具有革命性的意義，它反映的時(shí)空觀稱作相對(duì)論時(shí)空觀。有一種基本粒子叫μ子，當(dāng)它低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的平均壽命是3.0μs，當(dāng)μ子以0.99c的速度飛行時(shí)，若選μ子為參考系，μ子的平均壽命是多少？若以地面為參考系，μ子的平均壽命是多少？事實(shí)上，到達(dá)地面的μ子，大多產(chǎn)生于距地面8km的高空，科學(xué)家們根據(jù)經(jīng)典理論，可以計(jì)算出每秒到達(dá)地面的μ子個(gè)數(shù)。但這個(gè)理論數(shù)值小于實(shí)際觀察到μ子個(gè)數(shù)。這是為什么呢？相對(duì)論時(shí)空的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)將銫原子鐘放在飛機(jī)上，沿赤道向東和向西繞地球一周，回到原處后，分別比靜止在地面上的鐘慢59納秒和快273納秒。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)言符合的很好。這是相對(duì)論的第一次宏觀驗(yàn)證。牛頓力學(xué)的成就與局限性1.牛頓力學(xué)的成就牛頓力學(xué)的誕生開創(chuàng)了人類科技文明的新紀(jì)元，為工業(yè)革命和現(xiàn)代生活奠定了基礎(chǔ)。從地面上物體的運(yùn)動(dòng)到天體運(yùn)動(dòng)，從攔河筑壩、修建橋梁到設(shè)計(jì)各種機(jī)械，從普通的交通工具到發(fā)射人造衛(wèi)星和宇宙飛船.....所有這些都符合牛頓力學(xué)的規(guī)律。牛頓力學(xué)在如此廣泛的領(lǐng)域里與事實(shí)相符合，顯示出牛頓力學(xué)的正確性和無限魅力。牛頓主要貢獻(xiàn)經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，萬有引力定律更確立了牛頓的地位，牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律在宏觀、低速、弱引力的廣闊領(lǐng)域，經(jīng)受實(shí)踐檢驗(yàn)。楊振寧曾贊頌到：“如果一定要舉出某個(gè)人、某一天作為近代科學(xué)誕生的標(biāo)志，我選牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》在1687年出版的那一天。”2.牛頓力學(xué)的成就(1)實(shí)現(xiàn)了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的第一次理論大綜合。(2)確定了自然科學(xué)應(yīng)有的基本特征。(3)將“實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)”相結(jié)合的方法推廣到物理學(xué)的各個(gè)分支，形成了完整的經(jīng)典力學(xué)體系。19世紀(jì)末-20世紀(jì)初，深入到微觀領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有粒子性，同時(shí)還具有波動(dòng)性，很多情況下經(jīng)典力學(xué)說明不了。和所有的真理一樣，牛頓力學(xué)也具有局限性。3.牛頓力學(xué)的局限性牛頓力學(xué)只適用于低速運(yùn)動(dòng)，不適用于高速運(yùn)動(dòng)；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界；只適用于弱引力情況，不適用于強(qiáng)引力情況。在微觀世界中（尺度在10-10m以下），由于物質(zhì)的存在和運(yùn)動(dòng)形式（波粒二象性），較宏觀世界，有較大的不同,牛頓力學(xué)也不適用。【課堂檢測】1、關(guān)于經(jīng)典力學(xué)，下列說法中正確的是()A．相對(duì)論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論B．經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問題C．經(jīng)典力學(xué)適用于微觀領(lǐng)域質(zhì)子、電子的運(yùn)動(dòng)D．經(jīng)典力學(xué)適用于發(fā)射的導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的運(yùn)動(dòng)2.關(guān)于狹義相對(duì)論，下列說法不正確的是()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)無關(guān)C．狹義相對(duì)論只涉及無加速度運(yùn)動(dòng)的慣性系D．狹義相對(duì)論任何情況下都適用3.有兩個(gè)慣性參考系1和2，彼此相對(duì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是()A．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變快了；在參考系2看來，1中的所有物理過程都變慢了B．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變快了；在參考系2看來，1中的所有物理過程也變快了C．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變慢了；在參考系2看來，1中的所有物理過程都變快了D．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變慢了；在參考系2看來，1中的所有物理過程也變慢了【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】一、單選題1.經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng)的研究

A.火箭的發(fā)射 B.宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng)C.“勇氣號(hào)”宇宙探測器的運(yùn)動(dòng) D.以倍光速運(yùn)行的電子束2.2017年10月3日，瑞典皇家科學(xué)院將2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了三位美國科學(xué)家，以表彰他們對(duì)LIGO探測裝置的決定性貢獻(xiàn)．引力波是愛因斯坦相對(duì)論的最后一塊缺失的“拼圖”，相對(duì)論在一定范圍內(nèi)彌補(bǔ)了牛頓力學(xué)的局限性．關(guān)于牛頓力學(xué)，下列說法正確的是A.牛頓力學(xué)完全適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)B.牛頓力學(xué)取得了巨大成就，是普遍適用的C.隨著物理學(xué)的發(fā)展，牛頓力學(xué)將逐漸成為過時(shí)的理論D.由于相對(duì)論、量子論的提出，牛頓力學(xué)已經(jīng)失去了它的應(yīng)用價(jià)值3.如下圖所示，a、b、c為三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在水平地面上，b、c分別放在以速度、向同一方向飛行的兩枚火箭上，且，則地面的觀察者認(rèn)為走得最慢的鐘為

A.a B.b C.c D.無法確定4.經(jīng)典力學(xué)規(guī)律不適用于下列運(yùn)動(dòng)的是A.子彈的飛行 B.飛船繞地球的運(yùn)行C.列車的運(yùn)行 D.粒子接近光速的運(yùn)動(dòng)5.下列說法符合史實(shí)的是A.開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量C.牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問題D.“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速行駛時(shí)，在地面上測得的其車廂長度明顯變短6.下列說法正確的是A.牛頓定律適合于解決宏觀、低速的物體運(yùn)動(dòng)問題B.在真空中相對(duì)于不同的慣性參考系光速是不同的C.在高速運(yùn)動(dòng)的列車中的鐘表比靜止在地面上的鐘表走的快D.在地面觀察高速行進(jìn)的列車時(shí)，測其長度會(huì)比它靜止時(shí)的長度大7.下列說法中正確的是A.牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是牛頓力學(xué)B.牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律C.牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以解決自然界中的所有問題D.牛頓力學(xué)可以解決自然界中的所有問題8.在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的巨大轉(zhuǎn)盤上放置三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在轉(zhuǎn)軸處，b放在中間，c放在邊緣處，如下圖所示．對(duì)于地面上的觀察者，根據(jù)相對(duì)論認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘的快慢情況，下列說法正確的是A.a鐘最快，b、c鐘一樣慢 B.a鐘最慢，b、c鐘一樣快C.a鐘最快，c鐘最慢 D.a鐘最慢，c鐘最快二、多選題9.多選年6月16日，來自中國的“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星從太空發(fā)出兩道紅色的光射向青海德令哈站與千里外的云南麗江高美古站，首次實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次距離達(dá)“千公里級(jí)”的量子密鑰分發(fā)．下列說法正確的是A.經(jīng)典力學(xué)適用于“墨子號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.經(jīng)典力學(xué)適用于光子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律C.量子力學(xué)可以描述“墨子號(hào)”發(fā)出兩道紅光的運(yùn)動(dòng)規(guī)律D.量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)說明經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)失去了應(yīng)用價(jià)值三、簡答題（本大題共1小題，共3.0分）一列速度接近光速的火車靜止時(shí)的長度比隧道的長度大經(jīng)過隧道時(shí)，站在地面上的人還看到兩個(gè)閃電同時(shí)擊中隧道的兩端，但由于“動(dòng)尺變短”效應(yīng)，站在隧道旁邊的人看到火車完全進(jìn)入了隧道，剛好不會(huì)被閃電擊中。但是，站在車上的人看到的卻是隧道變得更短，不可能完全遮住整列火車，那么他看到的閃電會(huì)不會(huì)擊中火車呢？參考答案【課堂檢測】D2.B3.D【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1.D【解析】火箭的發(fā)射、宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng)、宇宙探測器的運(yùn)動(dòng)都屬低速，經(jīng)典力學(xué)能適用。對(duì)于高速微觀的情形經(jīng)典力學(xué)不適用，故對(duì)以倍光速運(yùn)行的電子束不適用；故選D。2.A【解析】于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，故A正確；B.牛頓力學(xué)取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍適用的，在微觀高速情況下，要用量子力學(xué)和相對(duì)論來解釋，但是并不會(huì)因?yàn)橄鄬?duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，就否定了牛頓力學(xué)取得了巨大的成就，故B錯(cuò)誤；在微觀高速情況下，要用量子力學(xué)和相對(duì)論來解釋，但是并不會(huì)因?yàn)橄鄬?duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，就否定了牛頓力學(xué)，牛頓力學(xué)在其適用范圍內(nèi)仍然是正確的，故不會(huì)過時(shí)也不會(huì)失去應(yīng)用價(jià)值，故CD錯(cuò)誤。故選A。3.C【解析】如題圖所示，地面上的觀察者認(rèn)為C鐘走得最慢，因?yàn)樗鄬?duì)于觀察者的速度最大，根據(jù)公式可知，相對(duì)于觀察者的速度v越大，其上的時(shí)間進(jìn)程越慢，所以c走的最慢。地面上的鐘a的速度，它所記錄的兩事件的時(shí)間間隔最大，即地面上的鐘走得最快。故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4.D【解析】解：A、B、C、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是宏觀、低速情形，子彈的飛行、飛船繞地球的運(yùn)行、列車的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)典力學(xué)能適用。故ABC錯(cuò)誤；D、粒子接近光速的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于微觀的情形經(jīng)典力學(xué)不適用。故D正確。故選：D。經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是宏觀、低速情形，高速情形要用相對(duì)論，微觀粒子運(yùn)動(dòng)要用量子力學(xué)．電子及電子以下中子，質(zhì)子，原子，離子，分子是實(shí)物粒子都可以認(rèn)為是微觀粒子；微觀粒子不適用于經(jīng)典力學(xué)．5.B【解析】A.開普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但并未找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因；牛頓在開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出萬有引力定律，故A錯(cuò)誤；B.卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量，故B正確；C.牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用于微觀高速物體，故C錯(cuò)誤；D.“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速行駛時(shí)，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速，則不會(huì)出現(xiàn)沿車廂長度明顯變短的現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選B。6.A【解析】A.牛頓定律是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)，僅適用于低速、宏觀領(lǐng)域，故A正確；B.根據(jù)狹義相對(duì)論可知，在所有的慣性系中，光在真空中的傳播速率具有相同的值c，這叫光速不變?cè)?，故B錯(cuò)誤；C.

根據(jù)狹義相對(duì)論的鐘慢效應(yīng)可知，在高速運(yùn)動(dòng)的列車中的鐘表比靜止在地面上的鐘表走的慢，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)狹義相對(duì)論的尺縮效應(yīng)可知，在地面觀察高速行進(jìn)的列車時(shí)，測其長度會(huì)比它靜止時(shí)的長度小，故D錯(cuò)誤。故選A。7.B【解析】牛頓力學(xué)并不等同于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，牛頓運(yùn)動(dòng)定律只是牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)，A錯(cuò)誤，B正確；牛頓力學(xué)并非是萬能的，也有其適用范圍，它并不能解決自然界中的所有問題，CD錯(cuò)誤。故選B。8.C【解析】根據(jù)公式，地面上的觀察者認(rèn)為c鐘走得最慢，因?yàn)樗鄬?duì)觀察者的速度最大；b鐘比c鐘快一些，而a鐘最快，因?yàn)樗乃俣茸钚。蔆正確，ABD錯(cuò)誤．9.AC【解析】經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，而不適用微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；量子力學(xué)使用描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.不會(huì)，因?yàn)檎驹谒淼琅缘娜丝吹絻蓚€(gè)閃電是同時(shí)發(fā)生的，但站在火車?yán)锩娴娜丝吹降膬蓚€(gè)閃電卻不是同時(shí)發(fā)生的，他看到的現(xiàn)象是：在火車前面的閃電先發(fā)生，經(jīng)過一段時(shí)間后，火車后面的閃電才發(fā)生，而在這個(gè)時(shí)間間隔里面，列車已經(jīng)前進(jìn)了一段距離，所以車尾也不會(huì)被閃電擊中?！窘馕觥俊痉治觥吭擃}考查相對(duì)論相關(guān)知識(shí)。熟知“動(dòng)尺變短”效應(yīng)原理是解決本題的關(guān)鍵。根據(jù)相對(duì)論原理結(jié)合題中信息分析解題即可?！窘獯稹空驹谒淼琅缘娜丝吹絻蓚€(gè)閃電是同時(shí)發(fā)生的，但站在火車?yán)锩娴娜丝吹降膬蓚€(gè)閃電卻不是同時(shí)發(fā)生的，他看到的現(xiàn)象是：在火車前面的閃電先發(fā)生，經(jīng)過一段時(shí)間后，火車后面的閃電才發(fā)生，而在這個(gè)時(shí)間間隔里面，列車已經(jīng)前進(jìn)了一段距離，所以車尾也不會(huì)被閃電擊中。課后篇鞏固提升合格考達(dá)標(biāo)練1.如圖所示,強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c。強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測到該光速的傳播速度為()A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c答案D解析根據(jù)光速不變?cè)?在任何參照系中測量的光速都是c,D正確。2.(多選)下列運(yùn)動(dòng)中經(jīng)典力學(xué)規(guī)律適用的是()A.子彈的飛行 B.飛船繞地球的運(yùn)行C.列車的運(yùn)行 D.粒子接近光速的運(yùn)動(dòng)答案ABC解析經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是宏觀、低速的情形,子彈的飛行、飛船繞地球的運(yùn)行、列車的運(yùn)動(dòng),經(jīng)典力學(xué)能適用,選項(xiàng)A、B、C正確;對(duì)于微觀、高速的情形經(jīng)典力學(xué)不再適用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.關(guān)于經(jīng)典力學(xué),下列說法正確的是()A.僅適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)B.適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)D.經(jīng)典力學(xué)中,物體的長度與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)答案B解析經(jīng)典力學(xué)適用條件為宏觀、低速,對(duì)微觀、高速運(yùn)動(dòng)不再適用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。在狹義相對(duì)論中,物體的質(zhì)量、長度與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量、長度與其運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。4.假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運(yùn)行,其內(nèi)站立著一個(gè)中等身材的人,站在路旁的人觀察車?yán)锏娜?觀察的結(jié)果是()A.這個(gè)人是一個(gè)矮胖子 B.這個(gè)人是一個(gè)瘦高個(gè)子C.這個(gè)人矮但不胖 D.這個(gè)人瘦但不高答案D解析由公式l=l01-(vc)

2可知,5.慣性系S中有一邊長為l的正方形,從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖像是()答案C解析由l=l01-(vc)

2可知沿速度方向即x軸方向的長度變短了,而垂直于速度方向,6.如果飛船以0.75c的速度從你身邊飛過,飛船上的人看飛船上的一個(gè)燈亮了10min,你觀測到這個(gè)燈亮的時(shí)間約為多少?答案約15min解析設(shè)觀測燈亮的時(shí)間為τ,則τ=τ01-vc2=7.一枚靜止時(shí)長30m的火箭以0.6c的速度從觀察者的身邊掠過,則火箭上的人測得火箭的長度為多少?觀察者測得火箭的長度為多少?答案30m24m解析一枚靜止時(shí)長30m的火箭以0.6c的速度從觀察者的身邊掠過,根據(jù)狹義相對(duì)論得火箭上的人測得火箭的長度為30m。根據(jù)長度收縮效應(yīng)L=L01-v2c2得觀察者測得火箭的長度為等級(jí)考提升練8.如圖所示,沿平直鐵路有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)閃光,列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是()A.同時(shí)被照亮 B.A先被照亮C.C先被照亮 D.無法判斷答案C解析列車上觀測者以列車為參考系,鐵塔A、B、C按CA方向以接近光速運(yùn)動(dòng),根據(jù)光速不變?cè)?鐵塔B發(fā)出的閃光向A和C均以光速c傳播,而A是遠(yuǎn)離光線運(yùn)動(dòng),C是向著光線運(yùn)動(dòng),在列車上的觀測者看來,光傳播到A的距離長一些,傳播到C的距離短些,所以光線先傳播到C,即鐵塔C先被照亮,選項(xiàng)C正確。9.在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的巨大轉(zhuǎn)盤上放置三個(gè)完全相同的時(shí)鐘,a放在轉(zhuǎn)軸處,b放在中間,c放在邊緣處,如圖所示。對(duì)于地面上的觀察者,根據(jù)相對(duì)論認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘的快慢情況,下列說法正確的是()A.a鐘最快,b、c鐘一樣慢 B.a鐘最慢,b、c鐘一樣快C.a鐘最快,c鐘最慢 D.a鐘最慢,c鐘最快答案C解析根據(jù)公式Δt=Δτ1-vc2,地面上的觀察者認(rèn)為c鐘走得最慢,因?yàn)樗鄬?duì)觀察者的速度最大;b鐘比c鐘快一些,而10.(多選)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢,下列說法正確的有()A.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快B.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢C.地球上的人觀測到地球上的鐘較快D.地球上的人觀測到地球上的鐘較慢答案AC解析飛船相對(duì)地球高速運(yùn)動(dòng),所以地球上的人觀測飛船上的時(shí)鐘較慢,而地球相對(duì)飛船高速運(yùn)動(dòng),所以飛船上的人認(rèn)為地球上的時(shí)鐘較慢,所以A、C正確,B、D錯(cuò)誤。11.一艘太空飛船靜止時(shí)的長度為3