四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版必修2：5.1经典力学的成就与局限性 跟踪训练（含解析）
文档属性
| 名称 | 四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版必修2：5.1经典力学的成就与局限性 跟踪训练（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 58.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-01 18:10:27 | ||
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文档简介
5.1经典力学的成就与局限性
课时作业（含解析)
1．下列说法中正确的是
A．开普勒发现了行星运动定律
B．牛顿较准确地测出了引力常量的数值
C．经典力学既适用于宏观世界，也适用于微观世界
D．经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动
2．下列运动不能用经典力学规律描述的是
(
)
A．汽车在公路上行驶
B．粒子接近光速运动
C．人造卫星绕地球运动
D．飞机从广州飞往武汉
3．下列说法正确的是
A．经典力学中物体的质量是可变的
B．经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的
C．万有引力定律适用于强引力作用
D．物体的速度可以是任意数值
4．下列说法正确的是（
）
A．相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义
B．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用
C．牛顿运动定律可以解决自然中所有的问题
D．相对论的创始人是爱因斯坦
5．按照相对论的观点，下列说法正确的是
A．物体运动时的质量总是小于其静止时的质量
B．物体运动时的质量总是等于其静止时的质量
C．真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
6．根据爱因斯坦提出的相对论，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．物体的质量取决于物体所含物质的多少，物体无论以多大速度运动，其质量与速度无关
C．一个真实的物体，其运动速度有可能达到甚至超过真空中的光速
D．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变的
7．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”是指
A．声音在空气中的传播速度
B．第一宇宙速度
C．高铁列车允许行驶的最大速度
D．接近真空中光的传播速度
8．下列物理学公式正确的是
A．声音在空气中的传播速度（p为压强，为密度）
B．声音在空气中的传播速度（p为压强，为密度）
C．爱因斯坦提出的质量与速度关系（为静止质量，c为光速，为物体速度）
D．爱因斯坦提出的时间与速度关系（为静止时间，c为光速，为物体速度）
9．下列说法正确的是
A．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性
B．爱因斯坦的光子说能够解释康普顿效应，所以康普顿效应支持粒子说
C．光电效应说明光具有粒子性，能量大的光子只有粒子性没有波动性
D．相对论认为质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的
10．微观粒子的速度很高，它的质量明显的大于静止质量．在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响.1988年中国第一座高能粒子加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功．
在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍．试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？
11．11．一个静止质量m0＝1
kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度为30
km/s，在相应的惯性参考系中，观测者测得该物体的质量为多少？
12．电子的静止质量m0＝9.11×10－31
kg.
(1)试用焦和电子伏为单位来表示电子的静质能．
(2)静止电子经过106
V电压加速后，其质量和速率各是多少？
13．以8
km/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1
min，地面上的人认为它走过这1
min“实际”上花了多少时间？
参考答案
1．A
【解析】
A.开普勒在分析第谷的观测数据后发现了行星的运动定律，A正确．
B.卡文迪许测出的引力常量，B错误．
CD.经典力学只适用于宏观、低速，CD错误．
2．B
【解析】经典力学的适用范围的低速宏观的物体，微观高速运动的物体则不适应，应用相对论的理论，所以ACD错误；B正确。
3．B
【解析】质量不随物体的运动状态，所处空间，以及状态的变化而变化，A错误；经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故B正确；万有引力定律属于弱引力作用，不适用于强作用力，故C错误；根据相对论力学，物体的能量是不连续的，所以速度也是不连续的，故D错误。
4．D
【解析】A、相对论与量子力学的出现，是对微观的世界的解释，经典力学对宏观物体的低速的运动仍然有意义，故A错误；
B、C、对于宏观物体的低速运动问题，经典力学仍能适用，对于宏观物体的高速运动问题，经典力学不再适用，故B、C错误；
D、相对论的创始人是爱因斯坦，故D正确。
点睛：该题考查经典力学的使用范围与相对论的创始人，属于对基础知识的考查，记住相应的知识点内容即可正确解答。
5．D
【解析】
AB、由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故AB错误
CD、光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故C错误，D正确
6．D
【解析】经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，对微观粒子不适用，故A错误．根据相对论理论可知物体的速度越大，质量越大．故B错误．光速是速度的极限，一个真实的物体，其运动速度不可能达到甚至超过真空中的光速．故C错误．根据爱因斯坦的相对论，可知质量、长度、时间都是相对的，它们的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变．故D正确．故选D.
7．D
【解析】相对论的创始人是爱因斯坦，据相对论理论，时间、空间与物体的运动速度有关，如：相对质量公式为：
是物体静止时的质量，M是物体的运动时的质量，v是物体速度，c是光速．所以这里的：“高速”应该是指接近真空中光的传播速度，故D正确，A、B、C错误．故选D.
【点睛】本题考差了爱因斯坦狭义相对论的适用范围，了解即可，解答的关键是要理解“高速”指的是接近光速．
8．BD
【解析】
根据选项的表达式，分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式．爱因斯坦提出的质量与速度关系,（m0为静止质量，C为光速，v为物体速度）；爱因斯坦提出的时间与速度关系（t0为静止时间，C为光速，v为物体速度。
【详解】
A、B项：密度的单位为kg/m3，压强的单位为N/m2，又1N=1kgm/s2，则的单位为，等于速度的单位。故B正确，A错误；
C项：爱因斯坦提出的质量与速度关系，（m0为静止质量，C为光速，v为物体速度）故C错误；
D项：爱因斯坦提出的时间与速度关系，（t0为静止时间，C为光速，v为物体速度），故D正确。
故应选：BD。
【点睛】
对于物理中的公式一定要牢固的掌握住，根据公式就可以判断物理量的单位与哪些单位等效。
9．BD
【解析】宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是由于宏观物体的波长非常小，并不是宏观物体运动时不具有波动性，A错误；光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，B正确；大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性，波长较长时波动性比较显著，波长较短时粒子性比较显著，与能量大小无关，C错误；根据狭义相对论的几个基本结论，质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的，故D正确．
10．1.155
倍
【解析】电子的静止质量为，加速后的电子相对实验室的速度是0.5c，设质量为m
根据爱因斯坦相对论的公式：
即为静止时质量的1.155倍.
11．1．000
000
05
kg
【解析】根据狭义相对论，m＝
m＝kg＝1．000
000
05
kg
12．(1)8.2×10－14
J 0.51
MeV (2)2.95m0 0.94c
【解析】(1)由质能方程得：
E＝mc2＝9.11×10－31×(3×108)2
J＝8.2×10－14
J＝eV＝0.51
MeV.
(2)由能量关系得：eU＝(m－m0)c2，解得m＝＋m0＝kg＋9.11×10－31
kg＝2.69×10－30
kg＝2.95
m0.
结果表明速度已非常大，所以.
解得：v＝c
＝3×108×m·s－1＝0.94c.
点睛：本题考查了电子的静质能、电子质量与速度，应用质能方程、相对论公式即可解题，解题时注意单位换算．
13．Δt＝(1＋3.6×10－10)
min
【解析】
根据相对论公式可知：
min＝(1＋3.6×10－10)
min
课时作业（含解析)
1．下列说法中正确的是
A．开普勒发现了行星运动定律
B．牛顿较准确地测出了引力常量的数值
C．经典力学既适用于宏观世界，也适用于微观世界
D．经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动
2．下列运动不能用经典力学规律描述的是
(
)
A．汽车在公路上行驶
B．粒子接近光速运动
C．人造卫星绕地球运动
D．飞机从广州飞往武汉
3．下列说法正确的是
A．经典力学中物体的质量是可变的
B．经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的
C．万有引力定律适用于强引力作用
D．物体的速度可以是任意数值
4．下列说法正确的是（
）
A．相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义
B．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用
C．牛顿运动定律可以解决自然中所有的问题
D．相对论的创始人是爱因斯坦
5．按照相对论的观点，下列说法正确的是
A．物体运动时的质量总是小于其静止时的质量
B．物体运动时的质量总是等于其静止时的质量
C．真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
6．根据爱因斯坦提出的相对论，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．物体的质量取决于物体所含物质的多少，物体无论以多大速度运动，其质量与速度无关
C．一个真实的物体，其运动速度有可能达到甚至超过真空中的光速
D．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变的
7．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”是指
A．声音在空气中的传播速度
B．第一宇宙速度
C．高铁列车允许行驶的最大速度
D．接近真空中光的传播速度
8．下列物理学公式正确的是
A．声音在空气中的传播速度（p为压强，为密度）
B．声音在空气中的传播速度（p为压强，为密度）
C．爱因斯坦提出的质量与速度关系（为静止质量，c为光速，为物体速度）
D．爱因斯坦提出的时间与速度关系（为静止时间，c为光速，为物体速度）
9．下列说法正确的是
A．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性
B．爱因斯坦的光子说能够解释康普顿效应，所以康普顿效应支持粒子说
C．光电效应说明光具有粒子性，能量大的光子只有粒子性没有波动性
D．相对论认为质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的
10．微观粒子的速度很高，它的质量明显的大于静止质量．在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响.1988年中国第一座高能粒子加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功．
在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍．试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？
11．11．一个静止质量m0＝1
kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度为30
km/s，在相应的惯性参考系中，观测者测得该物体的质量为多少？
12．电子的静止质量m0＝9.11×10－31
kg.
(1)试用焦和电子伏为单位来表示电子的静质能．
(2)静止电子经过106
V电压加速后，其质量和速率各是多少？
13．以8
km/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1
min，地面上的人认为它走过这1
min“实际”上花了多少时间？
参考答案
1．A
【解析】
A.开普勒在分析第谷的观测数据后发现了行星的运动定律，A正确．
B.卡文迪许测出的引力常量，B错误．
CD.经典力学只适用于宏观、低速，CD错误．
2．B
【解析】经典力学的适用范围的低速宏观的物体，微观高速运动的物体则不适应，应用相对论的理论，所以ACD错误；B正确。
3．B
【解析】质量不随物体的运动状态，所处空间，以及状态的变化而变化，A错误；经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故B正确；万有引力定律属于弱引力作用，不适用于强作用力，故C错误；根据相对论力学，物体的能量是不连续的，所以速度也是不连续的，故D错误。
4．D
【解析】A、相对论与量子力学的出现，是对微观的世界的解释，经典力学对宏观物体的低速的运动仍然有意义，故A错误；
B、C、对于宏观物体的低速运动问题，经典力学仍能适用，对于宏观物体的高速运动问题，经典力学不再适用，故B、C错误；
D、相对论的创始人是爱因斯坦，故D正确。
点睛：该题考查经典力学的使用范围与相对论的创始人，属于对基础知识的考查，记住相应的知识点内容即可正确解答。
5．D
【解析】
AB、由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故AB错误
CD、光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故C错误，D正确
6．D
【解析】经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，对微观粒子不适用，故A错误．根据相对论理论可知物体的速度越大，质量越大．故B错误．光速是速度的极限，一个真实的物体，其运动速度不可能达到甚至超过真空中的光速．故C错误．根据爱因斯坦的相对论，可知质量、长度、时间都是相对的，它们的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变．故D正确．故选D.
7．D
【解析】相对论的创始人是爱因斯坦，据相对论理论，时间、空间与物体的运动速度有关，如：相对质量公式为：
是物体静止时的质量，M是物体的运动时的质量，v是物体速度，c是光速．所以这里的：“高速”应该是指接近真空中光的传播速度，故D正确，A、B、C错误．故选D.
【点睛】本题考差了爱因斯坦狭义相对论的适用范围，了解即可，解答的关键是要理解“高速”指的是接近光速．
8．BD
【解析】
根据选项的表达式，分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式．爱因斯坦提出的质量与速度关系,（m0为静止质量，C为光速，v为物体速度）；爱因斯坦提出的时间与速度关系（t0为静止时间，C为光速，v为物体速度。
【详解】
A、B项：密度的单位为kg/m3，压强的单位为N/m2，又1N=1kgm/s2，则的单位为，等于速度的单位。故B正确，A错误；
C项：爱因斯坦提出的质量与速度关系，（m0为静止质量，C为光速，v为物体速度）故C错误；
D项：爱因斯坦提出的时间与速度关系，（t0为静止时间，C为光速，v为物体速度），故D正确。
故应选：BD。
【点睛】
对于物理中的公式一定要牢固的掌握住，根据公式就可以判断物理量的单位与哪些单位等效。
9．BD
【解析】宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是由于宏观物体的波长非常小，并不是宏观物体运动时不具有波动性，A错误；光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，B正确；大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性，波长较长时波动性比较显著，波长较短时粒子性比较显著，与能量大小无关，C错误；根据狭义相对论的几个基本结论，质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的，故D正确．
10．1.155
倍
【解析】电子的静止质量为，加速后的电子相对实验室的速度是0.5c，设质量为m
根据爱因斯坦相对论的公式：
即为静止时质量的1.155倍.
11．1．000
000
05
kg
【解析】根据狭义相对论，m＝
m＝kg＝1．000
000
05
kg
12．(1)8.2×10－14
J 0.51
MeV (2)2.95m0 0.94c
【解析】(1)由质能方程得：
E＝mc2＝9.11×10－31×(3×108)2
J＝8.2×10－14
J＝eV＝0.51
MeV.
(2)由能量关系得：eU＝(m－m0)c2，解得m＝＋m0＝kg＋9.11×10－31
kg＝2.69×10－30
kg＝2.95
m0.
结果表明速度已非常大，所以.
解得：v＝c
＝3×108×m·s－1＝0.94c.
点睛：本题考查了电子的静质能、电子质量与速度，应用质能方程、相对论公式即可解题，解题时注意单位换算．
13．Δt＝(1＋3.6×10－10)
min
【解析】
根据相对论公式可知：
min＝(1＋3.6×10－10)
min