高中物理人教版必修2課時(shí)跟蹤檢測（十一）經(jīng)典力學(xué)的局限性

課時(shí)跟蹤檢測（十一）經(jīng)典力學(xué)的局限性1．經(jīng)典力學(xué)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(zhì)領(lǐng)域B．地球表面上的物質(zhì)世界C．人眼能看到的物質(zhì)世界D．不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界解析：選D前三個(gè)選項(xiàng)說的當(dāng)然都屬于“宏觀世界”，但都很片面，沒有全面描述，本題應(yīng)選D。2．(多選)關(guān)于牛頓物理學(xué)與狹義相對論，下列說法正確的是()A．狹義相對論研究的是物體在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律B．狹義相對論研究的是物體在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律C．牛頓物理學(xué)研究的是物體在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律D．牛頓物理學(xué)研究的是物本在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律解析：選BC牛頓物理學(xué)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于低速、宏觀物體，而愛因斯坦的狹義相對論適用于高速、微觀世界。3．下列說法正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)能夠說明微觀粒子的規(guī)律性B．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，不適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體C．相對論與量子力學(xué)的出現(xiàn)，說明經(jīng)典力學(xué)已失去意義D．對于宏觀物體的高速運(yùn)動(dòng)問題，經(jīng)典力學(xué)仍適用解析：選B經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速物體，新的學(xué)說的出現(xiàn)，是一種完善和拓展，經(jīng)典力學(xué)并沒有失去其存在的意義。4．牛頓定律不適用于下列哪些情況()A．研究原子中電子的運(yùn)動(dòng)B．研究“嫦娥三號”的高速發(fā)射C．研究地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)D．研究飛機(jī)從北京飛往紐約的航線解析：選A牛頓力學(xué)屬于經(jīng)典力學(xué)的研究范疇，適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，并注意到低速和高速的標(biāo)準(zhǔn)是相對于光速，可判定牛頓定律適用于B、C、D中描述的運(yùn)動(dòng)，而A不適用。5．(多選)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)、狹義相對論和量子力學(xué)，下列說法中正確的是()A．狹義相對論和經(jīng)典力學(xué)是相互對立的、互不相容的兩種理論B．在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律遵循狹義相對論，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律C．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)D．不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的解析：選BC經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，相對論和量子力學(xué)并沒有全盤否定經(jīng)典力學(xué)理論。在弱引力作用下，低速運(yùn)動(dòng)的宏觀世界中，兩種理論是一致的。故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。6．某物體在低速(接近0)情況下質(zhì)量為m0，在速度為v的高速(接近光速)情況下質(zhì)量為m，則由狹義相對論，物體速度v為()A.eq\f(m0,m)·c B.eq\r(1－\f(m02,m2))·cC.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(m0,m)))·c D.eq\r(1＋\f(m02,m2))·c解析：選B根據(jù)m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))可得v＝eq\r(1－\f(m02,m2))·c；B項(xiàng)正確。7．日常生活中我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體運(yùn)動(dòng)的速度變化而變化，其原因是()A．運(yùn)動(dòng)中的物體無法稱量其質(zhì)量B．物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小C．物體的質(zhì)量太大D．物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化解析：選B根據(jù)狹義相對論，m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，在宏觀物體的運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)速度v遠(yuǎn)小于光速c，所以質(zhì)量變化不大，我們難以感受到它的變化。8．通過一個(gè)加速裝置對電子加一很大的恒力，使電子從靜止開始加速，則對這個(gè)加速過程，下列描述正確的是()A．根據(jù)牛頓第二定律，電子將不斷做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．電子先做加速運(yùn)動(dòng)，后以光速做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．電子開始先近似于勻加速運(yùn)動(dòng)，后來質(zhì)量增大，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用D．電子是微觀粒子，整個(gè)加速過程根本就不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋解析：選C電子在加速裝置中由靜止開始加速，開始階段速度較低，遠(yuǎn)低于光速，此時(shí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律基本適用，可以認(rèn)為在它被加速的最初階段，它做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨著電子的速度越來越大，接近光速時(shí)，相對論效應(yīng)越來越大，質(zhì)量加大，它不再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用。9．(多選)下面說法中正確的是()A．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別B．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別C．當(dāng)普朗克常量h(6.63×10－34J·s)可以忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別D．當(dāng)普朗克常量h(6.63×10－34J·s)不能忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別解析：選AC經(jīng)典力學(xué)可以認(rèn)為是相對論物理學(xué)在低速、宏觀狀態(tài)下的特例，因此正確的選項(xiàng)為A、C。10．(多選)下列說法中正確的是()A．根據(jù)牛頓萬有引力定律，當(dāng)星球質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r(shí)，表面上的引力將變?yōu)樵瓉淼?倍B．按照廣義相對論，當(dāng)星球質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r(shí)，表面上的引力將大于原來的4倍C．當(dāng)天體的實(shí)際半徑遠(yuǎn)大于引力半徑時(shí)，根據(jù)愛因斯坦的引力理論和牛頓理論計(jì)算出的力差別很大D．當(dāng)天體的實(shí)際半徑接近引力半徑時(shí)，根據(jù)愛因斯坦的引力理論和牛頓理論計(jì)算出的力差別不大解析：選AB愛因斯坦引力理論表明，當(dāng)星球質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r(shí)，其表面上的引力將大于原來的4倍。天體半徑越小，根據(jù)愛因斯坦引力理論和牛頓理論計(jì)算出的力的差別越大。11．已知電子的靜止質(zhì)量為me，真空中的光速為c?，F(xiàn)有一個(gè)觀察者測出電子的質(zhì)量為2me，則電子的速度為多大？解析：由質(zhì)量與速度的關(guān)系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，得v＝eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m0,m)))2)c＝eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(me,2me)))2)c≈0.87c。答案：0.87c12．根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論，質(zhì)量要隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大，即m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))。請討論：(1)如果你使一個(gè)物體加速、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(zhì)量嗎？如果有，情況將會怎樣？解析：(1)由m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))知：當(dāng)v＝c時(shí)，m應(yīng)是無窮大。隨著質(zhì)量的不斷增大，產(chǎn)生加速度的力會隨著不斷增大，使加速越來越困難。因此一個(gè)