题目内容

【题目】如图所示,一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的,以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况(  )

A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它

B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来

C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖

D.所有这些都与观察者的运动情况有关

【答案】D

【解析】

如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖,那么梭镖看起来就比管子短,在某些位置梭镖会完全处在管子内部.然而当你和梭镖一起运动时,你看到的管子就缩短了,所以在某些位置,你可以看到梭镖两端都伸出管子.假如你在梭镖和管子之间运动,运动的速度是在梭镖运动的方向上,而大小是其一半,那么梭镖和管子都相对于你运动,且速度的大小一样;你看到这两样东西都缩短了,且缩短的量相同,所以你看到的一切都是相对的,依赖于你的参考系.

A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它,与结论不相符,A错误;

B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来,与结论不相符,B错误;

C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖,与结论不相符,C错误;

D.所有这些都与观察者的运动情况有关,与结论相符,D正确。

故选D

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