2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册5.1牛顿力学的成就与局限性 课时练(Word版含答案)

5.1牛顿力学的成就与局限性 课时练（解析版）
一、选择题
1．下列情境中，经典力学不适用的是
A．小朋友坐滑梯下滑
B．轮船在大海上航行
C．宇宙粒子接近光速运动
D．子弹在空中飞行
2．以下说法正确的是（　　）
A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子
B．相对论与量子力学否定了经典力学理论
C．经典力学理论具有一定的局限性
D．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变
3．经典力学的适用范围是（　　）
A．宏观世界，低速运动 B．微观世界，低速运动
C．宏观世界，高速运动 D．微观世界，高速运动
4．下列说法错误的是（　　）
A．经典力学适用于低速运动、宏观物体
B．汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于受到离心力而产生的
C．开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律
D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值
5．英国科学家牛顿是经典力学理论体系的建立者，他有一句名言是：“如果我所见到的比笛卡儿要远些，那是因为我站在巨人的肩上。”关于牛顿等这些科学“巨人”及其成就，下述说法错误的是（　　）
A．开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上，发现并提出了行星运动定律
B．牛顿提出万有引力定律，后人利用这一理论发现的海王星，被称为“笔尖下发现的行星”
C．卡文迪许在实验室较准确地测出了引力常量G的数值，并说该实验是“称量地球的重量”
D．以牛顿运动定律为基础的经典力学，包括万有引力定律，既适用于低速运动也适用于高速运动；既适用于宏观世界，也适用于微观世界
6．关于万有引力与宇宙航行，下列说法正确的是（　　）
A．卡文迪许在实验室较准确地测出了引力常量G的数值，并说该实验是“称量地球的重量”
B．地球对卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力
C．第一宇宙速度是人造卫星绕地球飞行的最大环绕速度
D．以牛顿运动定律为基础的牛顿力学，包括万有引力定律，既适用于低速运动也适用于高速运动；既适用于宏观世界，也适用于微观世界
7．下列运动中不能用经典力学规律描述的是（　　）
A．子弹的飞行 B．粒子接近光速的运动
C．人造卫星绕地球运动 D．和谐号从南通向上海飞驰
8．下列说法符合物理学史的是（　　）
A．牛顿对引力常量进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
B．法国科学家库仑发现了电荷之间的相互作用规律，从而得出库仑定律
C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论适用于宏观高速弱引力的情况
D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的，并在此之后发现了万有引力定律
9．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿是国际单位制中的基本单位
B．研究原子核结构时，因原子核很小，可把原子核看作质点
C．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与轨道间的侧向挤压
D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短
10．下列说法正确的是（　　）
A．经典力学取得了巨大的成就，但在描述同步卫星的运动时不适用
B．经典力学可以很好地解释电子、质子和中子等微观粒子的运动规律
C．由哈勃的发现可知，我们所处的宇宙正在膨胀
D．所有的恒星最终都会变成更为神奇的天体——黑洞
11．下面关于科学家做的贡献，说法正确的是（　　）
A．开普勒独立观测了行星数据并总结出了开普勒三大定律
B．牛顿通过扭称实验测出了万有引力常量
C．卡文迪许被称为 “第一个称量地球质量的人”
D．爱因斯坦发现了相对论并成功推翻牛顿力学体系
12．以下说法正确的是( )
A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B．经典力学理论的成立具有一定的局限性
C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变
D．相对论与量子力学否定了经典力学理论
13．以下说法正确的是（　　）
A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子
B．相对论与量子力学否定了经典力学理论
C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变
D．经典力学理论具有一定的局限性
14．一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，下列说法不正确的是（　　）
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，但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
二、解答题
15．如图所示，质子束被加速到接近光速，经典力学适用于质子束的运动规律吗？
参考答案
1．C
【详解】
根据牛顿运动定律的适用范围：（1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）；（2）只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观粒子；（3）参照系应为惯性系，故经典力学不适用的是宇宙粒子接近光速飞行，故C正确，ABD错误．
2．C
【详解】
A．经典力学理论适应于宏观物体，不适应微观粒子，选项A错误；
B．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故B错误；
C．经典力学理论具有一定的局限性，对高速微观粒子不适用，选项C正确；
D．在相对论中，物体的质量随运动状态而改变，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
经典力学的适用范围是宏观世界，低速运动，不适应微观世界，高速运动。
故选A。
4．B
【详解】
A．经典力学适用于低速运动、宏观物体，选项A正确，不符合题意；
B．汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于汽车所受地面的摩擦力小于所需的向心力而产生的，选项B错误，符合题意；
C．开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律，选项C正确，不符合题意；
D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值，选项D正确，不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
A．开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上，发现并提出了行星运动定律，A正确；
B．牛顿提出万有引力定律，后人利用这一理论发现的海王星，被称为“笔尖下发现的行星”，B正确；
C．卡文迪许在实验室利用扭秤实验较准确地测出了引力常量G的数值，并说该实验是“称量地球的重量”，C正确；
D．以牛顿运动定律为基础的经典力学，包括万有引力定律，适用于宏观低速的运动，D错误。
本题选择错误选项，故选D。
6．A
【详解】
A．卡文迪许在实验室利用扭称实验较准确测出了引力常量G，并说该实验是“称量地球的重量”，故A正确；
B．地球对卫星的万有引力与卫星对地球的万有引力是作用力和反作用力，大小相等，故B错误；
C．第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，题中没有强调圆周运动，故C错误；
D．以牛顿运动定律为基础的牛顿力学，包括万有引力定律，只适用于低速运动，不适用于高速运动，只适用于宏观世界，不适用于微观世界，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
ACD．经典力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、人造卫星绕地球的运行、列车的运动，经典力学能适用，故ABC错误；
B．对于微观高速的情形经典力学不适用，故B正确。
故选B。
8．B
【详解】
A．卡文迪许对引力常量G进行准确测定，故A错误；
B．法国科学家库仑通过库仑扭称实验发现了电荷之间的相互作用规律，从而得出库仑定律，故B正确；
C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论不适用于宏观高速弱引力的情况，故C错误；
D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的，牛顿发现了万有引力定律，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．国际单位制中力学的基本单位只有千克、米、秒，没有牛顿。A错误；
B．研究原子核结构时，原子核的大小和形状不能忽略，如果把原子核看做质点，就没办法研究其结构，所以不能。B错误；
C．火车拐弯需要向心力，如果内外轨道一样高，向心力只由外轨对轮缘的弹力提供，若在铁路的转弯处，外轨比内轨高，可以使轨道的支持力提供一部分向心力，可以减轻轮缘与轨道间的侧向挤压；C正确；
D．相对论的“高速”指的是接近光速，“和谐号”动车组高速行驶时，速度与光速相比依然很小，所以在地面上测得的其车厢长度不会明显变短。D错误。
故选C。
10．C
【详解】
AB．经典力学取得了巨大的成就，适用于宏观、低速的物体，故在描述同步卫星的运动时适用，不能很好地解释电子、质子和中子等微观粒子的运动规律，AB错误；
C．由哈勃的发现可知，我们所处的宇宙正在膨胀，C正确；
D．并不是所有的恒星最终都会变成更为神奇的天体——黑洞，变成黑洞的恒星的质量要足够大才行，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．开普勒通过研究他的老师第谷的观测的行星数据，总结出了开普勒三大定律，故A错误；
BC．卡文迪许用扭秤测出了引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人，故C正确，B错误；
D．以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域，爱因斯坦发现的相对论并没有推翻牛顿力学体系，只是说明牛顿的体系不适用于微观、高速的领域，故D错误。
故选C。
12．BC
【解析】
经典力学在微观，高速情况下不再适用，经典力学的适用条件为，宏观世界，低速运动．故A错误，B正确；在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，但在相对论中质量是随速度的改变而改变的，故C正确；相对论与量子力学不适用于经典力学，证明了经典力学理论的局限性，D错误．所以BC正确，AD错误．
13．CD
【详解】
A．经典力学理论适应于宏观物体，不适应微观粒子，A错误；
B．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，B错误；
C．在相对论中，物体的质量随运动状态而改变，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，C正确；
D．经典力学理论具有一定的局限性，对高速微观粒子不适用，D正确。
故选CD。
14．ABD
【详解】
在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动，匀速行驶的大船是一惯性系。
故选ABD。
15．不适用。
【详解】
略