第五章 牛顿力学的局限性与相对论初步
易混易错练
第一节 牛顿力学的成就与局限性
基础过关练
题组一 绝对时空观
1.在经典力学中研究物体的运动时,经常会选择不同的惯性参考系。对于某一运动,选择不同的惯性参考系时,下列物理量中不受影响的是 ( )
A.位移 B.加速度 C.功 D.速度
2.(多选)下列关于经典力学的时空观说法正确的是 ( )
A.经典力学的时空观中,同时是绝对的,即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件,对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的
B.在经典力学的时空观中,时间间隔是绝对的,即任何事件(或物体的运动)所经历的时间,在不同的参考系中测量都是相同的,而与参考系的选取无关
C.在经典力学的时空观中,空间间隔是相对的,即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同,那么空间两点距离与参考系选取有关
D.经典力学的时空观就是一个绝对的时空观,时间、空间与物体的运动无关
题组二 牛顿力学的成就
3.(多选)关于经典力学的伟大成就,下列论述正确的是 ( )
A.经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合
B.经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在
C.经典力学第一次向人们展示了时间的相对性
D.人们借助于经典力学中的研究方法,建立了完整的经典物理学体系
4.(多选)关于牛顿力学理论,下列说法正确的是 ( )
A.牛顿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.牛顿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.牛顿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)时,牛顿力学理论所得的结果与实验结果相符合
题组三 牛顿力学的局限性和适用范围
5.研究下列运动时,经典力学规律不适用的是 ( )
A.汽车在高速公路上快速行驶
B.战斗机从辽宁号航母上起飞
C.嫦娥五号探测器绕月球飞行
D.微观粒子以c的速度运动
6.(2022广东深圳外国语学校期中)下列说法正确的是 ( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍适用
C.相对论与量子力学的出现,说明经典力学已失去意义
D.经典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
答案与分层梯度式解析
第五章 牛顿力学的局限性与相对论初步
第一节 牛顿力学的成就与局限性
基础过关练
1.B 在经典力学中研究物体的运动时,经常会选择不同的惯性参考系,对位移、速度这些相对量会产生影响,而对力和时间没有影响,但位移会影响做功的数值。对于不同的惯性参考系,物体受力不会受影响,故加速度不会受到影响,选项B正确。
2.ABD 经典力学的时空观认为,时间、空间均是绝对的,与物体的运动状态无关,同时也是绝对的,即在一个参考系中同时发生的两个事件,对不同参考系中的观察者来说也是同时发生的,选项A、B、D正确,C错误。
3.AD 经典力学把天上物体和地面上物体的运动统一起来,从力学上证明了自然界的多样性的统一,第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合。在研究方法上,人们把经典力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上,相继建立了热学、声学、光学、电磁学等,形成了完整的经典物理学体系。综上所述,选项A、D正确。
4.ABC 牛顿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,选项A正确;牛顿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,选项B正确;牛顿力学具有丰富的理论成果,也建立了验证科学的方法体系,选项C正确;当物体运动速度很大(v→c)时,牛顿力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差,选项D错误。
5.D 经典力学规律适用于宏观物体、低速运动,不适用于微观粒子、高速运动。汽车在高速公路上快速行驶,战斗机从辽宁号航母上起飞,及嫦娥五号探测器绕月球飞行,都是宏观物体的低速运动,经典力学适用,故A、B、C与题意不符;粒子以c的速度运动,是高速运动,经典力学不适用,D与题意相符。
6.D 经典力学适用于宏观、低速运动问题,不适用于微观、高速运动问题,A、B错误,D正确;相对论和量子力学并没有否定经典力学,C错误。(共5张PPT)
1.惯性参考系:牛顿运动定律成立的参考系。
2.非惯性参考系:牛顿运动定律不成立的参考系。
3.伽利略相对性原理:在所有的惯性参考系中,力学规律都具有相同的形式。
4.绝对时空观:绝对的、真实的和数学的时间,由其特性决定自身均匀地流逝着,
而与一切外界事物无关,绝对空间的自身特性与任何外界事物无关,它处处均匀,
永不移动。
第一节 牛顿力学的成就与局限性
1 | 绝对时空观
牛顿力学把宇宙中的天体和地面上的物体的运动统一起来,从力学上证明了
自然界多样性的统一,实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合。
2 | 牛顿力学的成就
1.局限性
(1)牛顿力学的应用受到物体运动速率的限制。当物体的速率接近于真空中的光
速时牛顿力学不再成立。
(2)牛顿运动定律不适用于微观领域物质结构和能量不连续的现象。
(3)牛顿运动定律和万有引力定律对于受到强引力作用的物体的运动也不适用。
2.适用范围
牛顿力学只适用于低速(远小于光速)、宏观(人类可感知尺度)、弱引力场
(如地球附近)和计量精度要求不高的情况。
3 | 牛顿力学的局限性和适用范围
判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。
1.在经典力学中,时间、长度和质量与运动没有关系。( √ )
2.相对论完全否定了经典力学的理论。( )
爱因斯坦建立的相对论没有否定经典力学的理论,只有宏观低速时经典力学才成
立。
3.人们借助于牛顿力学中的研究方法,建立了完整的经典物理学体系。( √ )
知识辨析
