2020-2021學年高中物理第六章萬有引力與航天6經典力學的局限性習題全國通用版必修2經典實用

1、6經典力學的局限性對點訓練知識點一對質量和速度關系的理解1某物體在低速(接近0)情況下質量為m0，在速度為v的高速(接近光速)情況下質量為m，則由狹義相對論，物體速度v為()a.·cb.·cc.·cd.·c知識點二對經典力學局限性的認識2牛頓運動定律不適用于下列哪種情況()a研究原子中電子的運動b研究“神舟九號”飛船的高速發(fā)射c研究地球繞太陽的運動d研究飛機從北京飛往紐約的航線3下列說法正確的是()a牛頓運動定律就是經典力學b經典力學的基礎是牛頓運動定律c牛頓運動定律可以解決自然界中的所有問題d經典力學可以解決自然界中的所有問題4下列說法中正確的是()a

2、經典力學適用于任何情況下的任何物體b狹義相對論否定了經典力學c量子力學能夠描述微觀粒子運動的規(guī)律d萬有引力定律也適用于強引力5經典力學只適用于“宏觀世界”，這里的“宏觀世界”是指()a行星、恒星、星系等巨大的物質領域b地球表面上的物質世界c人眼能看到的物質世界d不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質世界6(多選)關于經典力學和狹義相對論，下列說法中正確的是()a經典力學只適用于低速運動，不適用于高速運動(速度接近真空中的光速)b狹義相對論只適用于高速運動(速度接近真空中的光速)，不適用于低速運動c經典力學既適用于低速運動，也適用于高速運動(速度接近真空中的光速)d狹義相對論既適用于高速運動(速

3、度接近真空中的光速)，也適用于低速運動7(多選)物理學的發(fā)展豐富了人類對物質世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步，下列表述正確的是()a牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律b牛頓通過實驗證實了萬有引力定律c相對論的創(chuàng)立表明經典力學已不再適用d愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學推進到更高領域8下面說法中正確的是()根據牛頓的萬有引力定律可以知道，當星球質量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，表面上的引力將變?yōu)樵瓉淼?倍按照廣義相對論可以知道，當星球質量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，表面上的引力將大于原來的4倍在天體的實際半徑遠大于引力半徑時，根據愛因斯坦的理論和牛頓的引力理論計算

4、出的力差異很大在天體的實際半徑接近引力半徑時，根據愛因斯坦的引力理論和牛頓的引力理論計算出的力差異不大abcd9下列說法中正確的是()當物體運動速度遠小于光速時，相對論物理學和經典物理學的結論沒有區(qū)別當物體運動速度接近光速時，相對論物理學和經典物理學的結論沒有區(qū)別當普朗克常量h(6.63×1034j·s)可以忽略不計時，量子力學和經典力學的結論沒有區(qū)別當普朗克常量h(6.63×1034j·s)不能忽略不計時，量子力學和經典力學的結論沒有區(qū)別abcd10對于時空觀的認識，下列說法正確的是()a相對論給出了物體在低速運動時所遵循的規(guī)律b相對論具有普遍性，經典

5、物理學為它在低速運動時的特例c相對論的出現(xiàn)使經典物理學在自己的適用范圍內不再繼續(xù)發(fā)揮作用d經典物理學建立在實驗的基礎上，它的結論又受到無數次實驗的檢驗，因此在任何情況下都適用11經典力學的結論會與事實有很大偏差，以至于不再適用的情況是()a低速、宏觀、弱引力b高速、宏觀、弱引力c高速、微觀、強引力d高速、微觀、弱引力綜合拓展12地球以3×104m/s的速度繞太陽公轉時，它的質量增大到靜止質量的多少倍？如果物體的速度達到0.8c(c為真空中的光速)，它的質量增大到靜止質量的多少倍？13根據愛因斯坦的狹義相對論，質量要隨著物體運動速度的增大而增大，即m.請討論：(1)如果你使一個物體加速

6、、加速、再加速，它的速度會增加到等于光速甚至大于光速嗎？為什么？(2)光有靜止質量嗎？如果有，情況將會怎樣？1b解析根據m可得v·c，選項b正確2a解析牛頓力學屬于經典力學的研究范疇，適用于宏觀、低速運動的物體，并注意到低速和高速的標準是相對于光速，可判定牛頓運動定律適用于b、c、d中描述的運動，而a不適用3b解析經典力學并不等于牛頓運動定律，牛頓運動定律只是經典力學的基礎，故選項a錯誤，b正確；經典力學并非是萬能的，也有其適用范圍，它并不能解決自然界中的所有問題，沒有哪個理論可以解決自然界中的所有問題，選項c、d錯誤4c解析經典力學只適用于宏觀、低速、弱引力的情況，選項a錯誤；狹義

7、相對論沒有否定經典力學，在宏觀、低速情況下，相對論的結論與經典力學沒有區(qū)別，選項b錯誤；量子力學能夠描述微觀粒子運動的規(guī)律，選項c正確；萬有引力定律只適用于弱引力，而對于強引力是不適用的，選項d錯誤5d解析a、b、c三個選項說的當然都屬于“宏觀世界”，但都很片面，沒有全面描述，本題應選d.6ad解析由于經典力學只適用于低速運動，不適用于高速運動，狹義相對論是普遍適用的，故選項a、d正確7ad解析萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，但在實驗室里加以驗證是卡文迪許進行的，選項a正確，b錯誤相對論并沒有否定經典力學，經典力學對于低速、宏觀物體的運動仍適用，選項c錯誤狹義相對論的建立，是人類取得的重大成就，從而

8、把物理學推進到更高領域，選項d正確8a解析只要天體的實際半徑遠大于它們的引力半徑，那么由愛因斯坦和牛頓引力理論計算出的力的差異并不是很大；但當天體的實際半徑接近引力半徑時，這種差異將急劇增大故正確答案為a.9a10b解析相對論給出了物體在高速運動時所遵循的規(guī)律，經典物理學為它在低速運動時的特例，在自己的適用范圍內還將繼續(xù)發(fā)揮作用經典物理學有簡捷的優(yōu)勢因此選項a、c、d錯誤，b正確11c解析經典力學在微觀、高速、強引力情況下不再適用，經典力學的適用條件為宏觀世界、低速運動、弱引力作用121.000000005倍1.666666667倍解析 根據狹義相對論的質量公式m，可得地球以3×104m/s的速度繞太陽公轉時，它的質量為m地1.000000005m地0即增大到靜止質量的1.000000005倍物體的速度達到0.8c時，它的質量為m1.666666667m0即增大到靜止質量的1.666666667倍13略解析 (1)由m知：當vc時，m應是無窮大物體加速時，隨著速度的不斷增大，物體質量不斷增大，產生加速度所需要的力會隨之不斷增大，使加速越來越困難，因此一個