5.1经典力学的成就与局限性同步练习（word版含答案）

5.1经典力学的成就与局限性同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．经典力学是以牛顿的三大定律为基础的
B．经典力学在任何情况下都适用
C．当物体的速度接近光速时，经典力学也可以适用了
D．相对论和量子力学的出现，使经典力学失去了意义
2．牛顿定律不适用于下列哪些情况(　　)
A．研究原子中电子的运动 B．研究“嫦娥三号”的高速发射
C．研究地球绕太阳的运动 D．研究飞机从北京飞往纽约的航线
3．下列说法不正确的是（ ）
A．牛顿定律适用于宏观、低速、弱作用力领域．
B．17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律．
C．牛顿巧妙的利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg．
D．一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量．
4．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
5．关于经典力学，下列说法正确的是( )
A．仅适用于微观粒子的运动
B．适用于宏观物体的低速运动
C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关
D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关
6．如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，两个火箭分别以速度vB和vC朝同一方向飞行，vBA．时钟A走得最慢 B．时钟B走得最慢
C．时钟C走得最慢 D．时钟C走得最快
7．关于经典力学，下列说法正确的是（　　）
A．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的意义
B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的
C．经典力学在宏观低速运动、引力不太大时适用
D．经典力学对高速运动的电子、中子、质子等微观粒子是适用的
8．下列关于物理学定律的说法中，正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例
B．万有引力定律适用于低速、宏观、弱引力的广阔领域
C．动量守恒定律是描述太阳系中行星沿圆轨道运动规律的定律
D．开普勒第一定律是描述太阳系中行星沿圆轨道运动规律的定律
9．下面说法中正确的有( )
A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．经典力学只适用于高速运动和宏观世界
C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的
D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值
10．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
11．下列说法中正确的是（ ）
A．若某个力对物体不做功，则说明该物体一定没有发生位移
B．经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于所有的宏观和微观世界
C．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常量G
D．月﹣地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律
12．牛顿运动定律适用于
A．低速运动的微观物体 B．低速运动的宏观物体
C．高速运动的微观物体 D．高速运动的宏观物体
13．经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（ ）
A．氢原子内电子的运动
B．飞船绕月球做圆周运动
C．密度很大的中子星附近物体的运动
D．宇宙探测器以接近光速远离地球的运动
14．许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（　　）
A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
C．牛顿的经典力学能够解决分子的运动问题
D．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”
15．下列说法中正确的是（　　）
A．经典力学只适用于微观、高速、弱引力场
B．万有引力常量是牛顿利用扭秤实验测得
C．开普勒借助导师第谷的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律
D．当外力不足以提供物体做匀速圆周运动的向心力时，物体将做直线运动
二、填空题（共4题）
16．牛顿的最主要贡献是：建立了以_____定律为基础的力学理论：发现了_____、_____；创立了_____。牛顿最有影响的著作是《_____》。
17．新华网北京月日电当前，俄罗斯在叙利亚针对“伊斯兰国”（）的空袭仍在持续．而物理学中（）则表示_________．牛顿力学具有一定的局限性，牛顿力学只能适用_________、宏观领域中的力学现象．
18．1905年爱因斯坦建立_______，使人们认识到牛顿力学只能适用________领域中的力学现象．
19．来自太阳和宇宙深处的高能粒子流，与高层大气作用产生一种叫作μ子的次级宇宙射线，μ子低速运动时的寿命只有3.0 μs，按常理，μ子不可能穿过高度大于100 km的大气层到达地面，但实际上在地面上可以观测到许多μ子。则根据相对论可以确定：在地球上测量向地球高速飞行的该粒子的平均寿命___________（选填“大于”“等于”或“小于”）3.0 μs。如果观察者和μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度___________（选填“大于”“等于”或“小于”） 100 km；如果观察者和μ子一起以0.99c的速度飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速___________（选填“大于”“等于”或“小于”）c。
三、综合题（共4题）
20．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？
21．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。
22．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
23．半人马星座内的星是离太阳系最近的恒星，它与地球间的距离约为。假设有一宇宙飞船往返于地球和半人马星座内的星之间，若宇宙飞船的速率为，则：
(1)按地球上的时钟计算，飞船往返一次需要多少时间？
(2)按飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间又为多少？（计算结果均保留三位有效数字）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．A
3．C
4．A
5．B
6．C
7．C
8．B
9．C
10．A
11．D
12．B
13．B
14．C
15．C
16． 三大运动 万有引力定律 光的色散 微积分 自然哲学的数学原理
17． 国际单位制 低速
18． 相对论 低速宏观
19． 大于 小于 等于
20．不适用。
21．
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。
22．
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。
23．(1)；(2)
答案第1页，共2页