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高中物理考题精选（136）——惯性力 惯性质量和引力质量
1、(1)冥王星绕太阳公转的线速率为 4.83×103 m/s，求其静止质量为运动质量的百分之几？
(2)星际火箭以 0.8c 的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？
答案 (1)99.999 9% (2)0.6 倍
解析：设冥王星的静止质量为 m0，运动质量为 m，由公式 m＝ 可得
＝ ×100%＝99.9999%
(2)设星际火箭的静止质量为 m′0，运动质量为 m′，则 ＝ ＝0.6 倍。
2、一个物体静止时质量为 m0，能量为 E0，速度为 v 时，质量为 m，能量为 E，动能为 Ek，
下列说法正确的是( )
A．物体速度为 v 时能量 E＝mc2
B．物体速度为 v 时动能 Ek＝ mc2
C．物体速度为 v 时的动能 Ek＝ mv2
D．物体速度为 v 时的动能 Ek＝(m－m0)c2
答案 AD
解析：物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E＝mc2 表明质量与能量之间存在一一对
应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，故选项 A、D 正确，B、C 错
误。
3、有人说物体燃烧释放出的能量就是静质能(m0c2)。又有人说核反应释放出的能量就等于静
质能(m0c2)，你说对吗？
答案 不对
解析：1kg 汽油所包含的静质能是 9×1016J，而 1kg 汽油的燃烧值为 4.6×107J, 这只是静质能的
二十亿分之一，而核能约占它总静质能的 8.5%，因而物体燃烧、核反应释放出的能量都只是
静质能中极小的一部分。
4、用著名的公式 E＝mc2(c 是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质
量。下面的哪种说法是正确的( )- 2 -
A．同样的公式 E＝mc2 也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量
B．公式 E＝mc2 适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能
C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量
D．公式 E＝mc2 适用于任何类型的能量
答案 AD
5、一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳
远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是( )
A．如果向东跳得最远，则船向东行驶
B．如果向东跳得最近，则船向东行驶
C．他向各个方向跳的最大距离相同，不能由此判断船行方向
D．他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向
答案 C
解析：根据广义相对性原理可判 C 选项正确。
6、太阳在不断地辐射能量，因而其质量不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为 4×1026J，
试计算太阳在一秒内失去的质量．估算 5000 年内总共减少了多少质量，并与太阳的总质量
2×1027t 比较之．
答案 ×1010kg 3.504×1020kg 1.752×10－10，消耗的质量可以忽略
解析：根据相对论的质能关系式 E＝mc2，可知，能量的任何变化必然导致质量的相应变化，
即ΔE＝Δmc2.
由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其每秒内失去的质量为Δm＝ΔE/c2＝4×1026/(3×108)2kg
＝(4/9)×1010kg
5000 年内太阳总共减少的质量为：
ΔM＝5000×365×12×3600× ×1010kg
＝3.504×1020kg
与总质量的比值为：
P＝ ＝ ＝1.752×10－10
这个比值是十分微小的．
7、一个原来静止的原子，经过 100V 电压加速后它的动能是多少？质量改变了百分之几？速
度是多少？此时能否使用公式 Ek＝ m0v2？(m0＝9.1×10－31kg)
答案 解析：(1)由动能定理得：
Ek＝eU＝1.6×10－19×100J＝1.6×10－17J
(2)因 Ek＝(m－m0)c2，有 m－m0＝- 3 -
所以 ＝ ＝ ＝0.02%
(3)上述结果表明：加速后电子的运动还属低速的范畴，因此可用 Ek＝ m0v2 进行有关计算，
有
v＝ ＝ m/s＝5.9×106 m/s
8、以下说法中，错误的是( )
A．矮星表面的引力很强
B．在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些
C．在引力场越弱的地方，物体长度越长
D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移
答案 CD
解析：矮星表面引力很强，按广义相对论，那里的时间进程比较慢．
9、用著名的公式 E＝mc2(c 是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质
量．下面的哪种说法是正确的( )
A．同样的公式 E＝mc2 也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量
B．公式 E＝mc2 适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能
C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量
D．公式 E＝mc2 适用于任何类型的能量
答案 AD
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