2019-2020学年教科版（2019）必修第二册 5.1经典力学的成就与局限性 达标作业（解析版)

5.1经典力学的成就与局限性
达标作业（解析版)
1．下列说法中正确的是（　　）
A．经典力学适用于任何情况下的任何物体
B．狭义相对论否定了经典力学
C．量子力学能够描述微观粒子运动的规律性
D．万有引力定律也适用于强引力作用
2．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．
3．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
B．相对论与量子力学否定了经典力学理论
C．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变
D．经典力学理论具有一定的局限性
4．下列关于经典力学的说法正确的是
A．经典力学适用于宏观、低速（远小于光速）运动的物体
B．经典力学适用于微观、高速（接近光速）运动的粒子
C．涉及强引力时，经典力学同样适用
D．相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了
5．在物理学发展中，许多物理学家做出了卓越贡献．以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，或物理现象及规律的描述正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量
B．开普勒发现了行星运动三大定律
C．随着科学技术的发展，“永动机”是可能实现的
D．经典力学适用于高速接近光速的物体，也适用于微观的物体
6．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿首次发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B．卡文迪许是第一个测出万有引力常量G的科学家
C．牛顿是第一个测出万有引力常量的科学家
D．经典力学适用于宏观的、高速的物体
7．经典力学不能适用于下列哪些运动( )
A．火箭的发射
B．宇宙飞船绕地球的运动
C．宇宙探测器在太空的运动
D．电子的波动性
8．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．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律
B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发
C．氢原子内电子的运动
D．高速飞行的子弹的运动
9．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．牛顿通过实验测出了万有引力常量的数值
C．经典力学适用于宏观低速物体 D．由于能量是守恒的，所以不必节约能源
10．下列说法中正确的是（ ）
A．经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的研究领域
B．经典力学在任何情况下都适用
C．相对论和量子力学否定了经典力学
D．狭义相对论指出：质量要随着物体运动速度的增大而增大
11．实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．经典力学的解释令人满意吗?用什么理论来圆满地进行了解释?
12．以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用?
13．经典力学认为时间是________，质量是_________，空间是________．经典力学深入到高速领域将被______所代替，深入到微观领域将被________所代替．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A．经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，故A错误；
B．狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速、弱引力情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，故B错误；
C．量子力学正确描述了微观粒子运动的规律性，故C正确；
D．万有引力定律只适用于弱引力作用，而对于强引力作用是不适用的，故D错误；
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，A正确；根据牛顿对万有引力的研究史，B正确；卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N.m2/Kg，C错误；由万有引力公式，，D正确；
3．D
【解析】
【详解】
A．经典力学理论适应于宏观物体，不适应微观粒子，选项A错误；
B．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故B错误。C．在相对论中，物体的质量随运动状态而改变，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，故C错误。
D．经典力学理论具有一定的局限性，对高速微观粒子不适用，选项D正确。
4．A
【解析】
【详解】
经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A正确，B错误；经典力学适用弱引力作用下的物体，涉及强引力时，经典力学不再适用．故C错误；相对论与量子力学并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围．故D错误．故选A．
5．B
【解析】
【详解】
A. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量了万有引力常量，选项A错误；
B. 开普勒发现了行星运动三大定律，选项B正确；
C. “永动机”违背能量守恒定律，即使随着科学技术的发展，“永动机”也是不可能实现的，选项C错误；
D. 经典力学适用于宏观低速物体，不适用高速接近光速的物体，也不适用于微观的物体，选项D错误；
6．B
【解析】
【详解】
开普勒首次发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆，选项A错误；卡文迪许是第一个测出万有引力常量G的科学家，选项B正确，C错误；经典力学适用于宏观的、低速的物体，选项D错误.
7．D
【解析】
【详解】
经典力学只适应于宏观低速物体，而不适应微观高速粒子的运动，则经典力学不适用电子的波动性，故选D.
8．AD
【解析】
【详解】
A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；
B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；
C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；
D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；
9．AC
【解析】
【详解】
牛顿发现了万有引力定律，选项A正确；卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项B错误；经典力学适用于宏观低速物体，选项C正确；能量虽然是守恒的，但是随着能源的品质降低，可用的能源逐渐减小，所以要节约能源，选项D错误.
10．AD
【解析】
【详解】
AB．经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的研究领域，选项A正确，B错误；
C．相对论和量子力学适用于微观高速粒子的运动，并没有否定经典力学，选项C错误；
D．狭义相对论指出：质量要随着物体运动速度的增大而增大，选项D正确．
11．按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符．经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多．经典力学的解释不能令人满意．
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象．并且都被观测证实
【解析】
【详解】
按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符．经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多．经典力学的解释不能令人满意．
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象．并且都被观测证实.
12．经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种物体的运动到天体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律
【解析】
【详解】
经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种物体的运动到天体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律.
13．绝对的 不变的 三维的 相对论 量子力学
【解析】
【详解】
经典力学认为时间是绝对的，质量是不变的，空间是三维的，经典力学深入到高速领域将被相对论所代替，深入到微观领域将被量子力学所代替．