课件38张PPT。第 六 章万有引力与航天章 末 小 结知 识 结 构规 律 方 法解题指导：根据万有引力与重力的关系求解。AB
解题指导：正确理解万有引力与所需向心力的关系是处理卫星变轨问题的关键。
解析：7.9km/s是人造卫星的最小发射速度，要想往月球发射人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s，A对；“嫦娥三号”距月面越近运行周期越小，B对；飞船变轨前沿圆轨道运动时只有万有引力产生加速度，变轨后通过椭圆轨道远月点时也是只有万有引力产生加速度，所以两种情况下的加速度相等，C错；“嫦娥三号”变轨前需要先点火减速，才能做近心运动，D错。三、赤道上物体、近地卫星、同步卫星的比较D 解题指导：正确分析a、b、c、d四颗地球卫星的运动和受力特点是解题关键。解题指导：根据上抛高度可求重力加速度进而可求得星球的质量；根据万有引力充当向心力，当卫星绕星球表面运行时的速度为第一宇宙速度，代入数据即可求。答案：(1)8.7×1022 kg (2)1.8×103 m/s触 及 高 考综观近几年高考，万有引力定律，人造卫星，宇宙航行是近几年高考的热点，由于航天技术、卫星技术属于现代科技发展的重要领域，高考强调理论联系实际，其中与现代科技的联系是一个重要方面，随着我国航天事业的迅速发展，今后仍将是高考的热点之一。
考题题型：多以选择题为主，近年还出现了涉及人造卫星的多学科综合问题。另外新教材注重对规律的发现、发展过程的分析，故高考中不再回避行星运动和开普勒三定律。一、考题探析 B 点评：本题考查同步卫星、开普勒第三定律及相关的知识点，意在考查考生灵活运用知识的能力。解答此题的关键是地球同步卫星的周期等于地球自转周期以及运动周期与轨道半径的关系。二、临场练兵 B 解析：开普勒在第谷的观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，B项正确；牛顿在开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律，找出了行星运动的原因，A、C、D项错。B BCD 课件44张PPT。第 六 章万有引力与航天
〔情 景 切 入〕
日出日落，斗转星移，神秘的宇宙壮丽璀璨……
当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘……到了17世纪牛顿以他伟大的工作把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功地解释了天体运动的规律。
本章我们将学习对人类智慧影响极为深远、在天体运动中起着决定作用的万有引力定律，并了解它的发现历程和在人类开拓太空中的作用。〔知 识 导 航〕
本章主要讲述了人们对天体运动规律的认识历程及自然界普遍遵循的规律之一——万有引力定律。
本章内容可分为三个单元：
第一单元(第1节～第3节)：回顾过去，即介绍万有引力定律的建立过程。
第二单元(第4节、第5节)：展示现在，即列举万有引力理论的巨大成就。一是其理论成就“称量地球的质量”、“未知天体的发现”等，二是其实践成就，航天事业的发展及其巨大成果。
第三单元(第6节)：展望未来，指出万有引力定律与任何其他理论一样，有其局限性。
本章的重点是万有引力定律的发现过程和该定律的具体应用。难点是利用万有引力定律解决航空航天及天体运动的实际问题。3．航天正改变着我们的日常生活，从气象卫星到天气预报，从卫星定位系统到自动导航，从失重现象到微重力实验，从太空辐射到太空育种……，认真关注科学跟生活、社会的紧密联系，体会物理学就在我们身边。第一节 行星的运动学 习 目 标知 识 导 图课 前 预 习知识点 1 两种对立的学说地球 地球 太阳 太阳 匀速圆周 第谷 知识点 2 开普勒行星运动定律椭圆 椭圆 焦点 相等 相等 半长轴 公转周期 无关 行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，即：
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在_______。
2．对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小) ________，即行星做___________运动。知识点 3 行星运动的一般处理方法圆心 不变 匀速圆周 立方 平方 『判一判』
(1)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。( )
(2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动。( )
(3)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离各不相同。( )
(4)太阳系中所有行星都绕太阳在同一个平面内运动。( )
(5)太阳系中越是远离太阳的行星，运行周期就越大。( )× × √ × √ ABC 解析：地球绕太阳运行时，对于北半球的观察者而言，秋冬季节地球在近地点运动，经过CDA这段曲线；在春夏季节地球经过ABC这段曲线，根据开普勒第二定律，地球在秋冬季节比在春夏季节运动得快一些，时间相应就短一些。一年之内，春夏两季共184天，秋冬两季只有181天。课 内 探 究探究一 对开普勒行星运动定律的认识 A B 减速 加速 2．从速度大小认识
如图2所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，面积A等于面积B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。图2 特别提醒：(1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动，卫星(或人造卫星)绕行星的运动。
(2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动快慢的规律。解题指导：正确理解开普勒三定律是解题关键。C
解析：太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B项错误；“在相等的时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的，不同的行星，则不具有可比性，D项错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值，C项正确。解析：由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，而各个行星的公转周期不同，故它们的轨道半长轴不同，轨道不同，C错误，D正确。 AD 提示：将地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，由题图可知，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，根据开普勒第三定律可得：火星的公转周期更长一些。探究二 天体运动的规律及分析方法 1．模型构建
天体虽做椭圆运动，但它们的轨道一般接近圆。中学阶段我们在处理天体运动问题时，为简化运算，一般把天体的运动当做圆周运动来研究，并且把它们视为做匀速圆周运动，椭圆的半长轴即为圆半径。解题指导：解决行星运动问题，地球公转周期是一个很重要的隐含条件，可以将太阳系中的其他行星和地球公转周期、公转半径相联系，再利用开普勒第三定律求解。
答案：2062年B 素 养 提 升1．定性分析：行星靠近太阳时，速率增大；远离太阳时，速率减小。
2．定量计算：在近日点、远日点行星的速率与行星到太阳的距离成反比。
3．近似处理：行星的运行轨道看成圆时，行星做匀速圆周运动，速率不变。开普勒第二定律的三种应用解析：设卫星在A点时的速度为vA，在B点时的速度为vB。在A点附近截取一小段曲线，则此段曲线可看成是一个小段圆弧，半径为L，弧长为l1；同理，在B点附近也截取一小段曲线看成是以地球为圆心的一小段圆弧，半径为s，弧长为l2。分别将圆弧两端与地心相连。设在A点运动弧长l1和在B点运动弧长l2用时相等。答案：s ∶L
点评：此题做了近似处理，因为在椭圆上任取一小段，每一小段都可看成一个独立的圆周上的一段圆弧，所不同的是不同段的曲率半径不同。课 堂 达 标课 时 作 业课件27张PPT。第 六 章万有引力与航天第二节 太阳与行星间的引力学 习 目 标知 识 导 图课 前 预 习1．思考
在前人对惯性研究的基础上，牛顿开始思考物体怎样才会不沿__________的问题，他的回答是：以任何方式改变_______都需要力。
2．推论
行星沿圆或椭圆运动，需要指向______或__________的力，这个力应该就是_______对它的引力。不仅如此，牛顿还认为，这种引力存在于所有物体之间，从而阐述了普遍意义下的__________定律。知识点 1 牛顿的思考与推论直线运动 速度 圆心 椭圆焦点 太阳 万有引力 知识点 2 太阳与行星间的引力正比 反比 正比 反比 连线 × √ × × √ B 解析：两个物体间的引力是一对作用力与反作用力，他们的大小相等，且在任何情况下都存在，故选项A、C、D不正确。陨石落向地球是由于陨石的质量和地球相比小得多，故运动状态容易改变且加速度大，选项B正确。你赞成哪位科学家的猜想呢？
答案：胡克课 内 探 究探究一 太阳与行星间的引力规律 1．太阳与行星间引力规律的推导
(1)简化模型
①行星绕太阳做匀速圆周运动。
②太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。特别提醒：求解天体间或实际物体间的引力问题时，限于具体条件，有些物理量不便直接测量或直接求解，此时可利用等效的方法间接求解，或通过舍去次要因素、抓住主要矛盾的方法建立简化模型，或通过相关公式的类比应用消去某些未知量。解题指导：在本题中，所求量不能直接用公式进行求解，必须利用等效的方法间接求解，即把椭圆运动等效成圆周运动，建立一个合理的物理模型(匀速圆周运动模型)，利用相应的规律(引力与圆周运动的规律)，寻找解题的途径。答案：4×1022NAB 素 养 提 升易错分析：只有当运动速率v一定时，需要的向心力F才与轨道半径r成反比。课 堂 达 标课件44张PPT。第 六 章万有引力与航天第三节 万有引力定律学 习 目 标知 识 导 图课 前 预 习知识点 1 月一地检验1．检验目的
维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一性质的力。牛顿第二定律 1．定律内容
自然界中________两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的_____________成正比，跟它们的距离的__________成反比。
2．表达式
F＝__________
式中，质量的单位用________，距离的单位用_____，力的单位用_____，G称为__________。知识点 2 万有引力定律任何 质量的乘积 二次方 kg m N 引力常量 3．意义
万有引力定律清楚地向人们揭示，复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律；它明确地向人们宣告，天上和地下都遵循着__________的科学法则，人类认识自然界有了质的飞跃。完全相同 1．大小
引力常量在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互吸引力，大小通常取G＝______________________。它是由英国物理学家__________在实验室里测得的。
2．意义
用实验证明了万有引力定律，使万有引力定律具有更广泛的实用价值。知识点 3 引力常量6.67×10－11N·m2/kg2 卡文迪许 『判一判』
(1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。( )
(2)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。( )
(3)引力常量是牛顿首先测出的。( )
(4)物体间的万有引力与它们间的距离成反比。( )
(5)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体，若距离很近，它们间的万有引力可能很大。( )× √ × × × 解析：万有引力定律适用于任何物体，A错；当物体间距趋于0时，公式已不再适用，B错；引力常量的值是卡文迪许测定的，D错；万有引力也符合牛顿第三定律，C正确。C 答案：125kg课 内 探 究探究一 对万有引力定律的理解 提示：两个挨得很近的人，不能看作质点，不能根据万有引力定律求他们间的万有引力；物体放在地球的中心，地球的各部分对物体的吸引力是对称的，物体受的万有引力是零。1．万有引力定律的四个特性
(1)普遍性。万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力。
(2)相互性。两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。
(3)宏观性。在通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑其他物体对它的万有引力。
(4)特殊性。两个物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关。而与所在空间的性质无关。特别提醒：(1)任何物体间的万有引力都是同种性质的力。
(2)任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情况下，质量较小的物体之间万有引力忽略不计，只考虑天体间或天体对放入其中的物体的万有引力。D B 探究二 重力与万有引力的关系 答案：1.9hC 素 养 提 升计算一些非球形物体间的万有引力，常采用割补法。对本来是非对称的物体，通过割补后构成对称物体，然后再利用对称物体所满足的物理规律进行求解的方法称为割补法。割补法求解万有引力课 堂 达 标课 时 作 业课件43张PPT。第 六 章万有引力与航天第四节 万有引力理论的成就学 习 目 标知 识 导 图课 前 预 习1．原理
若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力近似等于地球对物体的__________。
2．关系式
mg＝__________
3．结果
地球的质量为：M＝__________＝5.96×1024kg知识点 1 计算地球的质量 引力 2．其他行星的质量计算
利用绕行星运转的卫星，若测出该卫星与行星间的_______和转动______，同样可得出行星的质量。知识点 2 计算天体的质量万有引力 距离 周期 1．海王星的发现
英国剑桥大学的学生__________和法国年轻的天文学家__________根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日，德国的________在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星。
2．其他天体的发现
近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了__________、阋神星等几个较大的天体。知识点 3 发现未知天体亚当斯 勒维耶 伽勒 冥王星 『判一判』
(1)天王星是依据万有引力定律计算的轨道而发现的。( )
(2)海王星的发现确立了万有引力定律的地位。( )
(3)牛顿根据万有引力定律计算出了海王星的轨道。( )
(4)地球表面的物体的重力必然等于地球对它的万有引力。( )
(5)若只知道某行星绕太阳做圆周运动的半径，则可以求出太阳的质量。( )
(6)若知道某行星绕太阳做圆周运动的线速度和角速度，则可以求出太阳的质量。( )× √ × × × √ BD 课 内 探 究探究一 天体质量和密度的计算求天体质量和密度的几种方法特别提醒：(1)利用万有引力提供向心力的方法只能求解中心天体的质量，而不能求出做圆周运动的行星或卫星的质量。
(2)要注意R、r的区分。R指中心天体的半径，r指行星或卫星的轨道半径。解题指导：求天体质量的方法主要有两大类，一类是利用此天体的一个卫星(或行星)绕它做匀速圆周运动的有关规律来求，另一类是利用天体表面处的重力加速度来求，这两类方法本质上都是对万有引力定律的应用。
答案：2.0×1030kgA．地球的质量
B．地球的平均密度
C．飞船所需的向心力
D．飞船线速度的大小ABD 探究二 应用万有引力定律分析计算天体运动的问题 特别提醒：应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件，如地球公转一周时间是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8m/s2等。C 解题指导：根据太阳对行星的万有引力提供行星运动的向心力求解。BC 素 养 提 升1．建模背景：宇宙中两颗靠得很近的天体构成一个“双星系统”，两颗天体以它们连线上的一点为圆心，做匀速圆周运动，两天体与圆心始终在同一条直线上。
2．模型特点：(1)运动特点：两颗子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的周期T是相等的，角速度ω也是相等的，又根据v＝ωr，可得它们的线速度与轨道半径成正比。双星模型(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，求m′(用m1、m2表示)；
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式。课 堂 达 标课 时 作 业课件49张PPT。第 六 章万有引力与航天第五节 宇宙航行学 习 目 标知 识 导 图课 前 预 习1．牛顿的设想
如图所示，当物体的_________足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动的_______________。知识点 1 人造地球卫星初速度 人造地球卫星 匀速圆周 万有引力 知识点 2 宇宙速度7.9 匀速圆周运动 11.2 地球 16.7 太阳 最小 1957年10月__________成功发射了第一颗人造卫星；
1969年7月美国“阿波罗11号”登上________；
2003年10月15日我国航天员__________踏入太空。
2008年9月27日我国航天员__________太空行走；
2013年6月20日我国航天员__________首次太空授课。知识点 3 梦想成真前苏联 月球 杨利伟 翟志刚 王亚平 『判一判』
(1)第一宇宙速度是发射卫星的最小速度。( )
(2)无论从哪个星球上发射卫星，发射速度都要大于7.9 km/s。( )
(3)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s。( )
(4)人造地球卫星离地面越高，运动速度越小。( )
(5)如果在地面发射卫星的速度大于11.2 km/s，卫星会永远离开地球。( )√ × × √ √ C 答案：正确。课 内 探 究探究一 人造地球卫星 1．卫星的轨道
(1)卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道。
(2)卫星绕地球沿椭圆轨道运行时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律。
(3)卫星绕地球沿圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以地心必须是卫星圆轨道的圆心。(4)三类人造地球卫星轨道：
A．赤道轨道，卫星轨道在赤道所在平面上，卫星始终处于赤道上方；
B．极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星经过两极上空；
C．一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。如图所示。特别提醒：
不管卫星沿一个什么样的轨道运动，地心一定处于卫星轨道所在的平面上。
3．卫星中的超重与失重
(1)超重：发射时加速上升过程；返回大气层时减速降低过程。
(2)失重：卫星进入轨道后，卫星本身和其中的人、物都处于完全失重状态。
(3)卫星中失效的物理仪器：凡工作条件或原理与重力有关的仪器都不能使用。AC 解题指导：万有引力提供向心力是解决卫星问题的核心，正确选用向心力的不同表达式是解题的关键。解析：地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是地球卫星，轨道面必定经过地球中心，所以a、b均可能是卫星轨道，c不可能是卫星轨道，故A、B错误，C正确；同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b不可能是同步卫星，故D错误。C 探究二 宇宙速度
提示：(1)轨道越低的卫星，更容易发射，故近地卫星最容易发射，发射后不需要升空，因此近地卫星的环绕速度与其发射速度相等；(2)第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力，求出近地卫星的环绕速度即可。
2．第二宇宙速度(脱离速度)
(1)大小：v2＝11.2km/s
(2)物理意义：卫星脱离地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度。
3．第三宇宙速度(逃逸速度)
(1)大小：v3＝16.7km/s
(2)物理意义：卫星脱离太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度。
特别提醒：(1)第一宇宙速度是最大环绕速度，也是最小发射速度。
(2)当在地面上以7.9km/s(3)三个宇宙速度分别为在三种不同情况下在地面附近的最小发射速度。解题指导：第一宇宙速度是环绕星球表面运行的速度，即对应的轨道半径为该星球的半径，且重力就等于星球对它的万有引力。解析：将地球自转角速度ω，苹果到地心的距离r代入v＝ωr，解得v≈28km/s大于第三宇宙速度16.7km/s，所以D选项正确。 D 提示：(1)这些同步卫星都在绕地心做匀速圆周运动；(2)卫星相对于地球静止，因此卫星绕地球运动的周期一定等于地球自转的周期。探究三 地球同步卫星1．概念
相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通信卫星。
2．特点
(1)周期一定：它的运动周期等于地球自转的周期T＝24h。
(2)角速度一定：同步卫星绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度。
(3)轨道一定：所有同步卫星的轨道半径都相同，即同步卫星都在同一轨道上随地球做匀速圆周运动，其轨道离地面的高度约为3.59×104km。
(4)环绕速度大小一定：所有同步卫星绕地球运动的线速度的大小是一定的，约为3.08km/s。
(5)向心加速度大小一定：所有同步卫星由于到地心距离相同，所以，它们绕地球运动的向心加速度大小都相同，约为0.23m/s2。
特别提醒：(1)所有同步卫星的周期T、轨道半径r、环绕速度v、角速度ω及向心加速度a的大小均相同。
(2)所有国家发射的同步卫星的轨道都与赤道为同心圆，它们都在同一轨道上运动且都相对静止。BC 解题指导：同步卫星与一般的卫星遵循同样的规律，所以解决一般卫星问题的思路、公式均可运用在同步卫星问题的解答中。同步卫星同时又具备自身的特殊性，即有确定的周期、角速度、加速度、线速度、高度、轨道半径、轨道平面。解析：根据同步卫星的特点知B正确，C、D错误。同步卫星在万有引力作用下，绕地心作圆周运动，不是处于平衡状态，A错误。B 素 养 提 升卫星、飞船变轨问题的处理2．飞船对接问题：两飞船实现对接前应处于高低不同的两轨道上，目标船处于较高轨道，在较低轨道上运动的对接船通过合理地加速，可以提升高度并追上目标船与其完成对接。
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度课 堂 达 标课 时 作 业课件29张PPT。第 六 章万有引力与航天第六节 经典力学的局限性学 习 目 标知 识 导 图课 前 预 习1．经典力学的基础是________________，牛顿运动定律和万有引力定律在_______、________、弱引力的广阔领域，包括__________的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。
2．狭义相对论阐述物体以__________的速度运动时所遵从的规律。
3．在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而______，两者在速度__________光速的条件下是统一的。
4．经典力学认为位移和时间的测量与参考系________，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系________。知识点 1 从低速到高速牛顿运动定律 宏观 低速 天体力学 接近光 增大 远小于 无关 有关 1．电子、质子、中子等微观粒子不仅具有__________，同时还具有波动性，它们的运动规律有很多情况下不能用经典力学来说明，而__________能够正确地描述微观粒子的运动规律。
2．经典力学的适用范围：只适用于_______运动，不适用于_______运动；只适用于_______世界，不适用于_______世界。知识点 2 从宏观到微观粒子性 量子力学 低速 高速 宏观 微观 1915年，爱因斯坦创立了______________，这是一种新的时空与引力的理论。在强引力的情况下，牛顿引力理论不再适用。当物体的运动速度远小于光速c(3×108m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论__________，当另一个重要常数即“普朗克常量”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论__________。知识点 3 从弱引力到强引力广义相对论 没有区别 没有区别 『判一判』
(1)洲际导弹的速度有时可达到6000 m/s，这一速度属于相对论中的高速。( )
(2)质量是物体的固有属性，任何时候都不会变。( )
(3)对于高速物体，它的质量随着速度的增加而变大。( )
(4)经典力学不适用于高速运动的物体，但适用于微观世界。( )
(5)对于宏观物体的低速运动问题，相对论、量子力学与经典力学是一致的。( )× × √ × √ 解析：牛顿力学属于经典力学，它只适用于低速、宏现物体的运动以及引力不太强时的情况。故A对，B、C、D错。A 答案：不适用，经典力学适用于弱引力问题，而“黑洞”问题属于强引力问题，经典力学不再适用。课 内 探 究提示：牛顿的经典力学理论认为质量是不变的，而物体高速运动时，质量将随速度的增大而增大。探究一 从低速到高速 1．低速与高速的概念
(1)低速：远小于光速的速度为低速，通常所见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动物体。
(2)高速：有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。特别提醒：(1)狭义相对论中，物体在静止时质量最小，随着运动速度的增加，它的质量也在不断变大，对于高速运动物体，牛顿定律已不再适用。
(2)根据相对论的质速关系，若某物体的运动速度达到光速c，它的质量应是无穷大，这显然不符合事实，光速c是所有物体的最大速度。CD
C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动
D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化
解题指导：深刻理解速度对质量的影响是解题关键。
解析：公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A不对。由公式可知，只有当v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，故B不对，C、D正确。B 提示：不能探究二 从宏观世界到微观世界，从弱引力到强引力 1．从宏观到微观
(1)宏观世界粒子的运动特点
粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。
(2)微观粒子的运动特点
就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有波动性。
(3)适用范围
经典力学只适用于宏观世界不适用于微观世界。
2．从弱引力到强引力
(1)经典力学与行星轨道的矛盾
按牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。
实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合的很好。
(2)适用范围
经典力学只适用于弱引力，而不适用于强引力。
3．经典力学和相对论及量子力学的关系经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例，它包含于相对论和量子力学之中，相对论和量子力学的建立并没有否定经典力学。BCD 解题指导：相对论和量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更加广阔和深入，但并不表示经典力学失去了意义。历史上的科学成就不会被新的科学成就完全否定，而是作为某些条件下的特殊情形，被包括在新的科学成就之中。
解析： 人们对客观世界的认识要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形。解析：经典力学在接近光速的高速运动情况下不能适用，火箭、宇宙飞船等物体虽然速度较大，但还远远小于光速，故在火箭的发射、太空飞行器的运动中，经典力学仍适用。经典力学不适用于微观物体。故选项D正确。D 课 堂 达 标
