5.1牛顿力学的成就与局限性同步练习（word版含答案）

5.1牛顿力学的成就与局限性同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．牛顿定律的适用范围是 （　　）
A．宏观物体、低速运动 强引力 B．微观物体、低速运动 弱引力
C．宏观物体、低速运动 弱引力 D．微观物体、高速运动 强引力
2．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
3．下列说法正确的是（ ）
A．万有引力定律是牛顿发现的
B．引力常量是牛顿测出
C．开普勒行星运动定律是开普勒通过实验发现的
D．经典力学既适用于宏观世界，也适用于微观世界
4．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
5．关于经典力学、相对论、量子力学，下列说法正确的是（ ）
A．不论是对宏观物体，还是对微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B．经典力学适用于低速运动的物体，相对论适用于高速运动的物体
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．相对论与量子力学否定了经典力学理论
6．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
7．经典力学有一定的局限性。当物体以下列速度运动时，经典力学不再适用的是（　　）
A．2.5×10-1m/s B．2.5×102m/s C．2.5×105m/s D．2.5×108m/s
8．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与天和核心舱采用自主快速径向交会对接模式成功对接，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱，将在轨飞行6个月，据王亚平介绍，航天员在核心舱内每天能看到16次日出。已知地球半径为6400km，地球表面的重力加速度为10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．核心舱的运行速度大于第二宇宙速度
B．核心舱的离地高度约等于地球半径
C．核心舱的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度
D．根据狭义相对论，在轨飞行的过程中，航天员的手表变快了
9．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
10．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
11．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
12．通过物理学史的学习，能让我们增长见识，加深对物理学的理解，还能从前人的经验中得到启示．下列说法正确的是( )
A．第谷提出了行星运动三大定律，在此基础上，牛顿发现了万有引力定律
B．卡文迪许用实验测定了万有引力常量
C．木星被称为“笔尖下发现的行星”
D．经典力学也适用于微观高速强引力的领域
13．下列说法正确的是（ ）
①爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
②爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
③牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
④牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
14．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
15．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． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．当物体的运动速度接近光速时，经典力学_____（填“不再”或“仍然”）适用，可见，经典力学____（填“有”或“没有”）局限性．
17．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《_____》。
18．牛顿运动定律适用于范围是______，爱因斯坦的相对论适用于范围是______。
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．爱因斯坦的相对论时空观与牛顿的时空观有何不同对此你如何理解？
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．请观察日常生活中的各种现象，列举牛顿力学的具体应用并进行解释。
23．利用互联网收集经典力学在科学技术方面的典型应用事例。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．A
4．B
5．C
6．C
7．D
8．C
9．A
10．A
11．B
12．B
13．D
14．D
15．D
16． 不再； 有；
17． 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
18． 宏观低速运动 高速运动
19． 大于 小于 等于
20．
牛顿力学时空观认为空间与时间是独立于物体及其运动而存在的。爱因斯坦相对论时空观认为运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）都跟物体的运动状态有关。人们对空间和时间概念的扬弃与修正，推动着物理学研究的深化，扩宽着人们的视野。
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．
日常生活中很多的力学现象都可以用牛顿力学来解释；例如汽车刹车的问题，在汽车质量一定时，刹车时的阻力越大，根据
可知，汽车的加速度越大，越容易停下来；而当汽车刹车的阻力一定时，汽车质量越大，加速度越小，汽车越不容易停下来，这就是超载时容易发生车祸的原因。
23．例如利用经典力学规律，人类在航空航天技术中设计制造了人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等。
答案第1页，共2页