2019版物理新教材 人教版必修2提升练习第六章 6. 经典力学的局限性 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2019版物理新教材 人教版必修2提升练习第六章 6. 经典力学的局限性 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 26.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-11-07 10:28:17 | ||
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文档简介
6.经典力学的局限性
基础巩固
1.下列说法正确的是( )
A.牛顿运动定律就是经典力学
B.经典力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.经典力学可以解决自然界中所有的问题
答案:B
2.经典力学不适用于下列哪种运动( )
A.火箭的发射 B.宇宙飞船绕地球的运动
C.勇气号宇宙探测器运行 D.微观粒子的波动
解析:经典力学只适用于宏观物体的低速运动,不适用于微观粒子的波动。
答案:D
3.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指 ( )
A.行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B.地球表面上的物质世界
C.人眼能看到的物质世界
D.不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
解析:A、B、C三个选项说的当然都属于“宏观世界”,但都很片面,没有全面描述,本题应选D。
答案:D
4.(多选)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律
B.牛顿通过实验证实了万有引力定律
C.相对论的创立表明经典力学已不再适用
D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推进到高速领域
解析:万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,A对,B错。相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观运动仍适用,C错。狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推到高速领域,D对。
答案:AD
5.(多选)以下说法正确的是( )
A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用
B.经典力学理论的成立具有一定的局限性
C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
解析:经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体,A错,B对。在经典力学中,物体的速度v?c,所以物体的质量不随运动状态而改变,但相对论和量子力学并没有否定经典力学,而是认为它是在一定条件下的特殊情形,C对,D错。
答案:BC
6.日常生活中我们并没发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是( )
A.运动中物体无法称量质量
B.物体的速度远小于光速,质量变化极小
C.物体的质量太大
D.物体的质量不随速度的变化而变化
解析:根据狭义相对论m=m01-v2c2知,在宏观物体的运动中,v?c,所以m变化不大,而不是因为物体的质量太大或无法测量,也不是因为质量不随速度的变化而变化,正确选项为B。
答案:B
7.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,又进一步发展了经典力学,创立了相对论,这说明( )
①世界无限扩大,人不可能认识整个世界,只能认识世界的一部分 ②人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界 ③人对世界的认识具有局限性,需要发展和深化 ④每一个认识都可能被后人推翻,人不可能获得正确的认识
A.①②③④ B.①②③
C.①③④ D.②③
解析:任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约,所以所形成的“正确理解”都有一定的局限性。爱因斯坦的相对论理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战。所以正确选项为D。
答案:D
能力提升
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.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
B.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
C.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
D.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
解析:牛顿力学运动规律为经典力学,它研究的是低速的宏观物体的运动;狭义相对论适用于高速的微观物体的运动。
答案:BC
2.下列说法正确的是( )
A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
D.上述说法都是错误的
解析:在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是统一的,故只有C正确。
答案:C
3.(多选)根据经典物理学知识,人们对时间和空间的认识,下列说法正确的是( )
A.时间和空间是绝对的,与物质的存在和物质的运动都无关
B.时间和空间可以脱离物质而独立存在,二者之间也无联系
C.时间和空间可以脱离物质而独立存在,二者之间存在一定的联系
D.时间和空间不能脱离物质而独立存在,二者之间存在一定的联系
答案:AB
4.下列说法正确的是( )
①当物体运动速度远小于光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别 ②当物体运动速度接近光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别 ③当普朗克常量h(6.63×10-34 J·s)可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别 ④当普朗克常量h(6.63×10-34 J·s)不能忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
答案:A
5.★(多选)对于公式m=m01-v2c2,下列说法正确的是 ( )
A.式中的m0是物体以速度v运动时的质量
B.当物体的运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的
C.当物体以较小速度运动时,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
解析:公式m=m01-v2c2中,m0为物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,故A错误;当v接近光速时,经典力学不适用,B错误;物体速度远小于光速时,质量的变化可以忽略不计,即经典力学适用于低速,不适用于高速,C正确;地球上的物体运动速度一般比较小,经典力学适用,D正确。
答案:CD
6.已知真空中的光速为c=3×108 m/s。当一个物体的运动速度为v1=2.4×108 m/s时,质量为3 kg;当它的速度为v2=1.8×108 m/s时,质量为多少?
解析:根据m=m01-v2c2得m1m2=1-v22c21-v12c2,代入数据得m2=2.25 kg。
答案:2.25 kg
7.★根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即m=m01-v2c2。请讨论:
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?为什么?
(2)光有静止质量吗?如果有,情况将会怎样?
解析:(1)由m=m01-v2c2知:当v=c时,m应是无穷大。随着质量的不断增大,产生加速度的力会随着不断增大,使加速越来越困难。因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至超过光速。
(2)光没有静止质量。若光有静止质量,当光传播时速度为c时,由m=m01-v2c2,它传播时的质量会无穷大,光照射到物体上,如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上,后果不堪设想。
答案:见解析
基础巩固
1.下列说法正确的是( )
A.牛顿运动定律就是经典力学
B.经典力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D.经典力学可以解决自然界中所有的问题
答案:B
2.经典力学不适用于下列哪种运动( )
A.火箭的发射 B.宇宙飞船绕地球的运动
C.勇气号宇宙探测器运行 D.微观粒子的波动
解析:经典力学只适用于宏观物体的低速运动,不适用于微观粒子的波动。
答案:D
3.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指 ( )
A.行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B.地球表面上的物质世界
C.人眼能看到的物质世界
D.不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
解析:A、B、C三个选项说的当然都属于“宏观世界”,但都很片面,没有全面描述,本题应选D。
答案:D
4.(多选)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律
B.牛顿通过实验证实了万有引力定律
C.相对论的创立表明经典力学已不再适用
D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推进到高速领域
解析:万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,A对,B错。相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观运动仍适用,C错。狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推到高速领域,D对。
答案:AD
5.(多选)以下说法正确的是( )
A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用
B.经典力学理论的成立具有一定的局限性
C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
解析:经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体,A错,B对。在经典力学中,物体的速度v?c,所以物体的质量不随运动状态而改变,但相对论和量子力学并没有否定经典力学,而是认为它是在一定条件下的特殊情形,C对,D错。
答案:BC
6.日常生活中我们并没发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是( )
A.运动中物体无法称量质量
B.物体的速度远小于光速,质量变化极小
C.物体的质量太大
D.物体的质量不随速度的变化而变化
解析:根据狭义相对论m=m01-v2c2知,在宏观物体的运动中,v?c,所以m变化不大,而不是因为物体的质量太大或无法测量,也不是因为质量不随速度的变化而变化,正确选项为B。
答案:B
7.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,又进一步发展了经典力学,创立了相对论,这说明( )
①世界无限扩大,人不可能认识整个世界,只能认识世界的一部分 ②人的意识具有能动性,能够正确地反映客观世界 ③人对世界的认识具有局限性,需要发展和深化 ④每一个认识都可能被后人推翻,人不可能获得正确的认识
A.①②③④ B.①②③
C.①③④ D.②③
解析:任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约,所以所形成的“正确理解”都有一定的局限性。爱因斯坦的相对论理论是对牛顿力学的理论的发展和深化,但也有人正在向爱因斯坦理论挑战。所以正确选项为D。
答案:D
能力提升
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.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
B.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
C.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
D.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
解析:牛顿力学运动规律为经典力学,它研究的是低速的宏观物体的运动;狭义相对论适用于高速的微观物体的运动。
答案:BC
2.下列说法正确的是( )
A.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B.在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C.在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
D.上述说法都是错误的
解析:在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大,二者在速度远小于光速时是统一的,故只有C正确。
答案:C
3.(多选)根据经典物理学知识,人们对时间和空间的认识,下列说法正确的是( )
A.时间和空间是绝对的,与物质的存在和物质的运动都无关
B.时间和空间可以脱离物质而独立存在,二者之间也无联系
C.时间和空间可以脱离物质而独立存在,二者之间存在一定的联系
D.时间和空间不能脱离物质而独立存在,二者之间存在一定的联系
答案:AB
4.下列说法正确的是( )
①当物体运动速度远小于光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别 ②当物体运动速度接近光速时,相对论物理学和经典物理学的结论没有区别 ③当普朗克常量h(6.63×10-34 J·s)可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别 ④当普朗克常量h(6.63×10-34 J·s)不能忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
答案:A
5.★(多选)对于公式m=m01-v2c2,下列说法正确的是 ( )
A.式中的m0是物体以速度v运动时的质量
B.当物体的运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用,是不正确的
C.当物体以较小速度运动时,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
解析:公式m=m01-v2c2中,m0为物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,故A错误;当v接近光速时,经典力学不适用,B错误;物体速度远小于光速时,质量的变化可以忽略不计,即经典力学适用于低速,不适用于高速,C正确;地球上的物体运动速度一般比较小,经典力学适用,D正确。
答案:CD
6.已知真空中的光速为c=3×108 m/s。当一个物体的运动速度为v1=2.4×108 m/s时,质量为3 kg;当它的速度为v2=1.8×108 m/s时,质量为多少?
解析:根据m=m01-v2c2得m1m2=1-v22c21-v12c2,代入数据得m2=2.25 kg。
答案:2.25 kg
7.★根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即m=m01-v2c2。请讨论:
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?为什么?
(2)光有静止质量吗?如果有,情况将会怎样?
解析:(1)由m=m01-v2c2知:当v=c时,m应是无穷大。随着质量的不断增大,产生加速度的力会随着不断增大,使加速越来越困难。因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至超过光速。
(2)光没有静止质量。若光有静止质量,当光传播时速度为c时,由m=m01-v2c2,它传播时的质量会无穷大,光照射到物体上,如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上,后果不堪设想。
答案:见解析