蟹状星云是900多年前一次超新星爆发中抛出来的气体壳层．超新星爆发时.它的外围物质向四面八方飞散.其中有些抛射物向着地球运动.如图所示.按照经典理论.抛射物射出的光中.向地球运动的最大速度为c+v(c=3×108m/s为光速.v为抛射物本身的速度大小).最小速度为c.则抛射物射出的光到达地球有时间差．蟹状星云到地球的距离约为5000光年.而爆发中抛射物� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

蟹状星云是900多年前一次超新星爆发中抛出来的气体壳层．超新星爆发时，它的外围物质向四面八方飞散，其中有些抛射物向着地球运动，如图所示，按照经典理论，抛射物射出的光中，向地球运动的最大速度为c+v（c=3×10⁸m/s为光速，v为抛射物本身的速度大小），最小速度为c，则抛射物射出的光到达地球有时间差．蟹状星云到地球的距离约为5000光年，而爆发中抛射物的速度v约为1500km/s，则按照经典理论，从这些数据计算可知，可观察超新星爆发持续的时间约为25年．（结果保留两位有效数字）

分析根据抛射体的速度及光速得出二者速度的关系，由速度公式计算出最长时间和最短时间，两次的时间差便为爆发持续的时间．

解答解：抛射物的速度v=1500km/s=1.5×10⁶m/s
光速与抛射物的速度之比$\frac{c}{v}$=$\frac{3×1{0}^{8}m/s}{1.5×1{0}^{6}m/s}$=200
抛射物的速度v=$\frac{c}{200}$=0.005c
当抛射物射出的光以最小速度c运动时，到达地球的时间最长．
需要的时间t_最长=$\frac{s}{c}$=$\frac{5000光年}{光速}$=5000年
当抛射物射出的光以最大速度c+v运动时，到达地球的时间最短．
需要的时间t_最短=$\frac{s}{c+v}$=$\frac{s}{1.005c}$=$\frac{5000光年}{1.005倍光速}$≈4975
根据题意可知，可观察超新星爆发持续的时间为这一段时间差，
△t=t_最长-t_最短=5000年-4975年=25年
故答案为：25．

点评本题主要考查了速度公式的应用，关键搞清各个量之间的关系，得出最长时间和最短时间．

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13．

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13．

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20．如图所示是研究磁产生电的实验装置．