《2025年成才之路高中新课程学习指导高中物理必修第二册人教版》

典题 2：地面上长 100 km 的铁路上空有一火箭沿铁路方向以 30 km/s 的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少？如果火箭的速度达到 0.6c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少？
思维点拨：$l$ 与 $l_0$ 的关系总有 $l ＜ l_0$，即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态有关。
▶[规律方法]

答案： 典题2：100 km 80 km
解析：当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100 km。当火箭的速度达到0.6c时，由相对论长度公式$l = l_0\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$，代入相应的数据解得$l = 100 × \sqrt{1 - 0.6^2}$ km = 80 km。

跟踪训练 2：话说有兄弟两个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是 (C)

A.哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了
B.弟弟思念哥哥而加速生长了
C.由相对论可知，物体速度越大，在其上时间进程就越慢，生理过程也越慢
D.这是神话，科学无法解释 

答案： 跟踪训练2：C 根据相对论的时间延缓效应，当飞船速度接近光速时，时间会变慢，时间延缓效应对生命过程、化学反应等也是成立的。飞船运行的速度越大，时间延缓效应越明显，人体新陈代谢越缓慢。