弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等弹簧的伸长越大，弹力也就越大。

2．培养学生进行实验研究的科学方法

1．探索弹力和弹簧伸长的关系

18．解析：(1)这是一个相对论速度变换问题。取地球为S系，飞船为S′系，向东为x轴正向。则S′系相对S系的速度v=0.60c，彗星相对S系的速度u_x=－0.80c。由速度变换可得所求结果。结果

即彗星以0.946c的速率向飞船靠近。

(2)由时间间隔的相对性有=5.0s　　　　　　

解得=4.0s。

答案：(1)－0.946c　　 (2)4.0 s

17．解析：设杆固有长度为l₀，在K′系中，x′方向：l_0x=l₀ cosα′，y′方向：l_0y=l₀sina′，由长度的相对性得x′方向：

y′方向：l_y=l_0y=l₀sina′。

因此在K系中观测时：

代入数据解得：l=4.79 m；a=31.49⁰

可见，长度不但缩短，空间方位也要变化。

答案：4.79 m　 　　　31.49⁰

16．设恒星为K系，飞船A为K′系，并沿x轴正方向运动，取飞船B为研究对象，沿x轴负方向运动。

　　 飞船B在K′系中的速度为=

　　 问题得证。

15．4.27s　　 3.66×10⁸m　　　 4.07s

解析：设地球和月球位于K 系x轴，地球于O、月球于L₀处，飞船为K′系，相对K系以速度v沿x轴正向运动。

地球上的时钟显示的旅行时间为Δt=L₀/v≈4.27s

在飞船上测量地、月距离L时，K系的 L₀是固有长度，由“长度收缩”效应：≈3.66×10⁸m

飞船上的时钟显示的旅行时间为Δt′=L/v≈4.07s

Δt′＜Δt，即“动钟变慢”，对于飞船而言，“离开地球”和“到达月球”两事件都发生在飞船上，所以飞船时钟显示的时间间隔是“固有时”。

14. 答案：4.27s ；；4.07s

解析：从地球上看，旅行所需时间

跟据飞船的测量，由相对论得

则飞船上的时钟所读出的旅行时间

13．答：k；

解析：粒子以速度v运动时的能量E=mc²，静止时的能量为E₀=m₀c²，依题意E=kE₀，故m=km₀；由 ，解得

12．答：C；

解析：由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，C图像正确；