5.1经典力学的成就与局限性 自主提升过关练（word版含答案）

5.1经典力学的成就与局限性 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．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
2．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
3．下列说法正确的是（　　）
A．经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场
B．伽利略利用扭秤实验测出了引力常量
C．第谷基于对行星的观测数据，提出了开普勒三大定律
D．1687年，开普勒发现了万有引力定律
4．经典力学的基础是牛顿运动定律，但它也有自己的局限性，以下说法正确的是（　　）
A．经典力学适用于研究接近光速运行的物体的规律
B．经典力学一般不适用于微观粒子
C．经典力学和相对论是完全对立的
D．研究在高速公路上行驶的汽车的运动规律不适用牛顿运动定律
5．相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是（　　）
A．低速运动；宏观世界 B．低速运动；微观世界
C．高速运动；微观世界 D．高速运动；宏观世界
6．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
7．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿力学能够说明微观粒子的规律性
B．牛顿力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体
C．相对论与量子力学的出现，说明牛顿力学已失去意义
D．对于宏观物体的高速运动问题，牛顿力学仍适用
8．以下说法不正确的是（　　）
A．开普勒通过研究第谷的行星观察记录，最终提出行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用
C．绝对时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论仍有很大的区别
9．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
10．下列说法正确的是（　　）
A．第一宇宙速度的数值是
B．速率和重力势能都是标量
C．打点计时器是一种使用直流电源的计时仪器
D．经典力学既适用于宏观世界，也适用于微观世界
11．经典力学规律有其局限性。物体以下列哪个速度运动时，经典力学规律不适用（　　）
A．2.5×10-5 m/s B．2.5×102 m/s C．3.5×103 m/s D．2.5×108 m/s
12．在物理理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列关于科学家和物理规律说法正确的是（　　）
A．牛顿的万有引力定律适用于任何两个物体之间
B．牛顿通过实验测出了万有引力常量，证实了万有引力定律的存在
C．相对论时间空观表明牛顿力学已不再适用
D．开普勒发现了行星的运动规律
13．以下说法正确的是（　　）
A．相对论与量子力学并没有否定经典力学理论
B．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变的
C．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别
14．下列各种情形中，经典力学能适用于哪些运动（　　）
A．质量是1000t的火车出站后做加速运动，速度达到300km/h
B．在宇宙中以0.5倍光速运动的电子
C．宇宙飞船绕地球的运动
D．高速飞行的子弹，射穿一块木板
15．对于经典力学理论，下列说法中正确的是（　　）
A．经典力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础
B．经典力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的
C．经典力学具有丰富的理论成果，也建立了验证科学的方法体系
D．当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间符合的很好
二、解答题
16．也许你会疑惑，为什么在日常生活中未发现长度收缩、时间延缓或质量随速度增大而增加的现象。请你从长度收缩公式和质速关系式出发，探索牛顿运动定律在宏观低速世界的合理性。
17．以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用
参考答案
1．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。
2．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。
3．A
【详解】
A．经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场。A正确；
B．卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量。B错误；
C．开普勒基于对行星的观测数据，提出了开普勒三大定律。C错误；
D．1687年，牛顿发现了万有引力定律。D错误。
故选A。
4．B
【详解】
A．经典力学适用于研究宏观低速物体的运动，而不适用研究接近光速运行的物体的规律，选项A错误；
B．经典力学适用于研究宏观低速物体的运动，一般不适用于微观粒子，选项B正确；
C．相对论是在经典力学的基础的基础上发展起来的，不是对经典力学的全面否定，排除，选项C错误；
D．研究在高速公路上行驶的汽车的运动规律适用牛顿运动定律，选项D错误。
故选B。
5．A
【详解】
相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是低速运动、宏观世界，A正确，BCD错误。
故选A。
6．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。
7．B
【详解】
牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速运动的物体，也不能说明微观粒子的规律性，相对论与量子力学的出现，是一种完善和拓展，牛顿力学并没有失去其存在的意义。
故选B。
8．D
【详解】
A．开普勒通过研究第谷的行星观察记录，最终提出行星绕太阳运动三大定律，其中第一定律指明行星的轨道是椭圆，A正确，不符合题意；
B．海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用，B正确，不符合题意；
C．绝对时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的，相对时空观认为空间、时间、质量三者是相互联系的，不是彼此孤立存在的，C正确，不符合题意；
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论的结论和牛顿力学的结论就相同了，在接近光速时，牛顿力学不再使用，只能用相对论解释，D错误，符合题意；
故选D。
9．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。
10．B
【详解】
A．地球的第一宇宙速度为，A错误；
B．速率和重力势能都是标量，B正确；
C．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，C错误；
D．经典力学适用于宏观低速运动，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
当物体速度接近光速3.0×108 m/s时，由相对论规律可知，物体的质量将随速度的变化而变化，经典力学不再适用。
故选D。
12．D
【详解】
A．牛顿的万有引力定律适用于两个质点之间的引力问题，选项A错误；
B．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，证实了万有引力定律的存在，选项B错误；
C．相对论并没有否定牛顿的经典力学，而是在其基础上发展起来的，只是说明了经典力学的局限性，故C错误；
D．开普勒发现了行星的运动规律，选项D正确。
故选D。
13．AC
【详解】
A．相对论与量子力学并没有否定经典力学理论，选项A正确；
B．在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的，选项B错误；
C．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，选项C正确；
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论相差不大，故经典力学是适用的，选项D错误。
故选AC。
14．ACD
【详解】
经典力学适应于宏观低速物体，不适合与微观高速粒子；则
A．质量是1000t的火车出站后做加速运动，速度达到300km/h，适合经典力学，选项A正确；
B．在宇宙中以0.5倍光速运动的电子，不适合经典力学，选项B错误；
C．宇宙飞船绕地球的运动，适合经典力学，选项C正确；
D．高速飞行的子弹，射穿一块木板，适合经典力学，选项D正确；
故选ACD。
15．ABC
【详解】
ABC．经典力学理论的探索历程曲折，成果显著，但也存在一些局限性，ABC正确；
D．当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差，D错误。
故选ABC。
16．见解析
【详解】
根据长度的相对性：，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小；时间间隔的相对性：．时间有延缓效应；当物体运动的速度v＜＜c，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，质量时间可认为不变，牛顿运动具有合理性。
17．经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种物体的运动到天体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律
【解析】
【详解】
经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种物体的运动到天体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律.