5.1经典力学的巨大成就和局限性 课时练-2021-2022学年高一下学期物理沪教版(2019)必修第二册(word含答案)

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名称 5.1经典力学的巨大成就和局限性 课时练-2021-2022学年高一下学期物理沪教版(2019)必修第二册(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-05 19:42:31

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文档简介

5.1经典力学的巨大成就和局限性 课时提升练(解析版)
一、选择题
1.下列说法符合物理学史的是( )
A.哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
B.牛顿提出了万有引力定律,是第一个“能称出地球质量”的人
C.“月一地检验”表明,地面物体所受地球的引力和月球所受地球的引力遵从相同的规律
D.经典力学理论在天体力学研究中,取得了巨大的成就,大到天体,小到微观粒子均适用
2.下列关于弱引力与强引力的论述中,正确的是(  )
A.遵从万有引力定律的引力常称为强引力
B.遵从爱因斯坦引力理论的引力常称为弱引力
C.中子星表面的引力比常见的引力强得多,牛顿的引力理论已经不使用了
D.密度越大的天体表面的引力越弱
3.下列说法正确的是(  )
A.太阳对地球的引力大于地球对太阳的引力
B.第一宇宙速度大于第二宇宙速度
C.经典力学适用于宏观、低速运动的物体
D.在空间站中,宇航员不再受到地球引力作用
4.对于下列运动,经典力学不适用的是(  )
A.粒子以接近光速的速度运动
B.汽车在高速公路上快速行驶
C.嫦娥五号探测器绕月球飞行
D.战斗机从辽宁号航母上起飞
5.关于经典力学,下列说法中正确的是(  )
A.相对论否定了经典力学理论
B.经典力学可以解决自然界中所有的问题
C.经典力学适用于微观领域质子、电子的运动
D.经典力学适用于发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动
6.下列物体的运动不能用经典力学描述的是(  )
A.子弹的飞行 B.人造卫星的运行
C.小汽车的行驶 D.光子的运动
7.下列说法正确的是( )
A.经典力学的适用条件宏观、低速、弱引力作用
B.平抛运动的物体在相同时间内速率的变化量相同
C.做匀速圆周运动的物体的加速度保持不变
D.两个不共线的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
8.关于经典力学,下列说法正确的是(  )
A.经典力学适用于任何领域
B.相对论和量子力学完全否定了经典力学
C.经典力学适用于宏观物体做高速(接近光速)运动的情况
D.当物体运动速度远小于光速时,相对论与经典力学的结论几乎没有区别
9.关于物理学发展,下列表述正确的是(  )
A.哥白尼提出了“地心说”,认为地球位于宇宙的中心
B.牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律,并利用扭秤装置较准确地测出了引力常量
C.第谷通过对天体运动的长期研究,发现了行星运动三定律
D.经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论,但实践证明,经典力学只适用于宏观、低速的情况
10.下列说法正确的是(  )
A.开普勒将法拉第的几千个观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律
B.伽利略设计实验证实了力是维持物体运动的原因
C.卡文迪许通过实验测出了万有引力常量
D.经典力学不适用于宏观低速运动
11.继哥白尼提出”太阳中心说”,开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在巨人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律。爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论。这说明(  )
A.世界无限大,人不可能认识世界
B.人的意识具有能动性,能够随意地对客观世界说三道四
C.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
D.每一个认识都可能被后人推翻,人都不可能获得正确的认识
12.以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是(  )
A.低速宏观弱引力下的运动问题
B.高速微观弱引力下的运动问题
C.低速微观强引力下的运动问题
D.高速宏观强引力下的运动问题
13.以下说法正确的是(  )
A.经典力学理论的成立具有一定的局限性
B.相对论和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的改变而改变
D.经典力学理论普遍适用,大到天体、小到微观粒子均适应
14.关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是(  )
A.牛顿第二定律只适用于低速、宏观的物体的运动
B.物体的加速度方向一定与合外力的方向一致
C.有公式可知,物体的质量与合外力成正比,跟加速度成反比
D.几个力同时作用在物体上,当只改变其中一个力的大小或方向时,该物体的加速度就一定发生改变
15.关于经典力学的局限性,下列说法正确的是( )
A.经典力学没有局限性
B.经典力学的应用受到物体运动速度的限制,当物体运动的速度接近于真空中的光速时,经典力学就不适用了
C.经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
D.经典力学的时间和空间分离的观点不对
二、解答题
16.将一枚面值一元的硬币用确定的速度向上抛起,你能否断定(不是猜测)它落地时哪一面朝上?请试一试,这种现象能用牛顿力学解释吗?
17.根据牛顿运动定律,凭借初始条件就可以确定物体过去和未来任一时刻的运动状态,牛顿由此提出了机械决定论。他认为一切自然现象都只能按照机械的必然性发生和进行。牛顿的这个观点对之后两百多年自然科学的发展产生了深刻的影响。应如何看待牛顿的这一观点
参考答案
1.C
【详解】
A.开普勒提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律,A错误;
B.牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许测出了万有引力常量,被人们称为“能称出地球质量的人”,B错误;
C.“月一地检验”表明,地面物体所受地球的引力和月球所受地球的引力遵从相同的规律,C正确;
D.经典力学只适用于宏观物体和低速运动的问题,不适用于微观物体和高速运动的问题,D错误。
故选C。
2.C
【详解】
AB.牛顿建立的经典力学只适用于弱引力,遵从万有引力的为弱引力,遵从爱因斯坦引力理论的引力为强引力,故A、B错误;
CD.密度越大的天体表面引力越强,中子星密度非常大,其表面的引力比常见的引力强得多,为强引力,牛顿的引力理论已经不能正确解决了,故C正确,D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A. 地球对太阳的引力和太阳对地球的引力是一对作用力与反作用力,大小相等,故A错误;
B. 第一宇宙速度即环绕速度,是在星球表面的环绕速度,地球的第一宇宙速度为7.9km/s;第二宇宙速度即逃逸速度,是脱离行星引力控制的速度,地球的第二宇宙速度为 11.2km/s,第一宇宙速度小于第二宇宙速度,故B错误;
C. 经典力学有局限性,仅适用于宏观、低速运动的物体,宏观物体是相对于微观粒子而言的,低速是指相对于光速,故C正确;
D. 在空间站中,宇航员同样受到地球引力的作用,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】
经典力学适用于宏观低速,不适用于微观高速;
A. 粒子以接近光速的速度运动,是高速运动,经典力学不适用;
B. 汽车在高速公路上快速行驶,是宏观低速运动,经典力学适用;
C. 嫦娥五号探测器绕月球飞行,是宏观低速运动,经典力学适用;
D. 战斗机从辽宁号航母上起飞,是宏观低速运动,经典力学适用。
故选A。
5.D
【详解】
A.相对论与量子力学并不否定经典力学理论,经典力学是相对论在低速(即物体的速度远远小于光速)的条件下的近似,故A错误;
B.经典力学不能解决自然界中微观粒子以及高速运动的问题,故B错误;
C.经典力学不适用于微观领域质子、电子的运动,量子力学适用于微观粒子,故C错误;
D.经典力学适用于发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船等宏观、低速运动的物体,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】
经典力学适用于低速宏观的物体,光子的运动不属于这个范畴。
故选D。
7.A
【详解】
A.经典力学的适用范围就是宏观、低速、弱引力作用,故A正确;
B.设平抛运动竖直速度,过后,速率变化量为
并非随时间均匀变化,所以相同时间内速率变化量不同,故B错误;
C.向心加速度时刻指向圆心,方向一直在变,故C错误;
D.如果合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上,就可以做曲线运动,并不一定是直线运动,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】
AC.经典力学适用于宏观低速物体,不适应微观高速粒子,选项AC错误;
B.相对论、量子力学的提出,没有否定经典力学,只是对力学的完善;经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形,对于高速、微观的情形经典力学不适用,高速情形要用相对论,微观粒子运动要用量子力学。选项B错误;
D.当物体运动速度远小于光速时,相对论与经典力学的结论几乎没有区别,选项D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.托勒密提出了“地心说”,认为地球位于宇宙的中心,故A错误;
B.牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律,卡文迪许利用扭秤装置较准确地测出了引力常量,故B错误;
C.开普勒通过对第谷对天体运动的观测数据的研究,发现了行星运动三定律,故C错误;
D.经典力学是物理学和天文学的基础,经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论,只适用范围是宏观、低速、弱引力场情形,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】
A.开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律,A错误;
B.伽利略设计理想实验得出力不是维持物体运动的原因,B错误;
C.卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值,C正确;
D.经典力学的适用范围是宏观、低速运动,D错误。
故选C。
11.C
【详解】
人类对客观规律的认识是长期的,曲折的,甚至是错误的。但人的意识具有能动性,通过不断的实践、概括,最终能够正确地反映客观世界。人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
故选C。
12.A
【详解】
经典力学的基础是牛顿运动定律,经典力学只适用于宏观世界,低速运动,和弱引力下,故A正确,BCD错误.
13.AC
【详解】
AD.经典力学有一定的局限性,经典力学只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于高速、微观的物体,故A正确,D错误;
B.相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形,故B错误;
C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,当物体做高速运动时,根据相对论,质量随速度的增加而增大,故C正确。
故选AC。
14.ABD
【详解】
牛顿第二定律只适用于低速、宏观的物体的运动,选项A正确;物体的加速度方向一定与合外力的方向一致,选项B正确;物体的质量是本身的属性,与合外力和加速度无关,选项C错误;几个力同时作用在物体上,当只改变其中一个力的大小或方向时,物体的合力的大小和方向一定改变,则该物体的加速度就一定发生改变,选项D正确;故选ABD.
15.BCD
【详解】
AB.经典力学仅适用于宏观、低速运动的物体,当物体运动的速度接近于真空中的光速时,经典力学就不再适用了,A错误B对;
C.经典力学无法解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象,C对;
D.经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的,而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系,因此经典力学的时间和空间分离的观点不对,D对。
故选BCD。
16.见解析
【详解】
不能断定,一枚硬币的两面不可能同时出现,且出现的几率相同,由不确定原理,两种可能都能发生。该现象不能用经典力学解释。可以由经典力学的应用以及概率来分析,抛出的硬币落地时哪一面朝上是具有随机性的,投掷的次数越多,正面或者背面朝上的几率越趋于相等,各占50%。
17.见解析
【详解】
机械决定论仅仅适用于宏观物体,而对于微观领域以及客观世界中大量存在的偶然现象的研究就产生了统计决定论。运用概率的和统计的方法进行研究的统计性定律没有构成对客观规律的否定,因而就不构成对决定论的否定。从本质上看,它是承认偶然性与必然性既对立又统一的辩证决定论。
机械决定论又称“形而上学决定论”。指在古典力学基础上建立起来的盛行于17—18世纪西欧的一种只承认自然界的因果性、必然性、客观规律性,否认人的主观能动性和偶然性的一种形而上学观点,其代表人物为牛顿、拉普拉斯、斯宾诺莎、霍尔巴赫等人。它发端于17世纪的法国,其时哲学家笛卡尔就提出了“动物是机器”的观点。牛顿力学创立后,认为一个系统的初始条件一旦简单的确定后,此后的运动都是必然确定的了,它可以不考虑初始条件的复杂性和随机性。在此基础上,机械决定论者提出,牛顿力学规律是自然界唯一正确的客观规律,一切现象在本质上都是力学现象,人和动物都是按力学规律的机制组合起来的机器。这一思想承认了自然规律的客观性,反对了上帝造世说,反对了宗教神学,因此在人类发展史上发挥过重大作用。但是,机械决定论只承认必然性,否认偶然性;只承认客观规律性,否认人的主观能动性;视机械运动为唯一的因果关系而不懂得因果联系的多样性、复杂性;不懂得因果联系、必然性和偶然性的区别和联系,认为世界上的一切现象都是由必然的原因决定的;把必然性等同于有原因,把偶然性等同于无原因,把必然性绝对化,视承认偶然性为非决定论。这是机械决定论的根本错误。它发展的必然结局就是宿命论,因而无法彻底地贯彻唯物主义决定论。18世纪中叶后康德在《自然通史和天体论》中批判了这种观点。19世纪以后,随着自然科学的发展和辩证唯物主义的出现机械决定论开始走向衰亡。