Question

來(lái)自太陽(yáng)和宇宙深處的高能粒子流，與高層大氣作用產(chǎn)生一種叫做μ子的次級(jí)宇宙線．μ子低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的壽命只有3.0μs，按常理，f子不可能穿過(guò)高度大于100km的大氣層到達(dá)地面，但實(shí)際上在地面上可以觀測(cè)到許多μ子．則根據(jù)相對(duì)論可以確定：在地球上測(cè)量向地球高速飛行的該粒子的平均壽命

大于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）3.0μs；如果觀察者和μ子一起以接近光速的速度飛向地面，觀察者認(rèn)為大氣層厚度

小于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）100km；如果觀察者和μ子一起以0.99c的速度飛向地面，觀察者觀察同方向向地球照射的太陽(yáng)光的光速

等于

c．（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析：狹義相對(duì)論的幾個(gè)重要的效應(yīng)：
①鐘慢效應(yīng)：運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢，而且，運(yùn)動(dòng)速度越快，鐘走的越慢，接近光速時(shí)，鐘就幾乎停止了；
②尺縮效應(yīng)：在尺子長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜止的尺子短，當(dāng)速度接近光速時(shí)，尺子縮成一個(gè)點(diǎn)．
③質(zhì)量變大：質(zhì)量（或能量）并不是獨(dú)立的，而是與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的，速度越大，質(zhì)量越大．

解答：解：μ子低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的壽命只有3.0μs，根據(jù)鐘慢效應(yīng)得在地球上測(cè)量向地球高速飛行的該粒子的平均壽命大于 3.0μs．
根據(jù)尺縮效應(yīng)得如果觀察者和μ子一起以接近光速的速度飛向地面，觀察者認(rèn)為大氣層厚度小于100km；
根據(jù)光速不變?cè)�理得如果觀察者和μ子一起以0.99c的速度飛向地面，觀察者觀察同方向向地球照射的太陽(yáng)光的光速等于c．
故答案為：大于  小于  等于

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)明確相對(duì)論中”同時(shí)的相對(duì)性”和“時(shí)空相對(duì)性”的含義．