四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：6.1牛顿力学中运动的相对性 达标作业（含解析）

6.1牛顿力学中运动的相对性
1．关于经典力学，下列说法正确的是
A．仅适用于微观粒子的运动
B．适用于宏观物体的低速运动
C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关
D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关
2．下列说法正确的是（
）
A．第一次通过实验比较准确的测出万有引力常量的科学家是卡文迪许
B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的合力突然减小一半时，它将做直线运动
C．经典力学适用于宏观高速物体
D．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
3．经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是
A．子弹的飞行
B．粒子接近光速的运动
C．列车的运行
D．飞船绕地球的运行
4．下列说法不符合物理学史实的是（　　）
A．开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的
B．牛顿对引力常量进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
C．20世纪初，著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论，狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而增大
D．20世纪的20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动
5．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
6．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
7．下面说法中正确的是（
）
A．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
B．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
C．当普朗克常量h（6．63×10－34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
D．当普朗克常量h（6．63×10－34J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
8．下列说法中正确的是（
）
A．根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变、半径变为原来的时，引力将变为原来的4倍
B．按照广义相对论可以知道，当星球质量不变、半径变为原来的时，引力将大于原来的4倍
C．在天体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大
D．在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大
9．1905年爱因斯坦建立_______，使人们认识到牛顿力学只能适用________领域中的力学现象．
10．相对论给出了物体在____________状态下所遵循的规律，量子力学给出了____________世界所遵循的规律，爱因斯坦引力理论解决了
__________________________作用下的相关问题，而经典力学只适用于
__________________________，不适用于__________________________。
11．经典力学认为:时间和空间是独立于______________而存在的,而爱因斯坦的相对论认为:同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是______________的.
12．经典力学中__________和__________在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。
13．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．
参考答案
1．B
【解析】经典力学使用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用，故A错误B正确．在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；经典力学中，物体的质量、长度与其运动速度无关，故CD错误．故选B.
点睛：本题应掌握经典力学和相对论与量子力学各自的适用范围，明白两者是互补的关系，并没有相互替代的功能．
2．A
【解析】第一次通过实验比较准确的测出万有引力常量的科学家是卡文迪许，选项A正确；
做匀速圆周运动的物体，当它所受的合力突然减小一半时，它将做离心的曲线运动，选项B错误；
经典力学适用于宏观低速物体，选项C错误；
力是矢量，位移是矢量，但是功是标量，选项D错误；故选A.
3．B
【解析】试题分析：经典力学的局限性是宏观物体及低速运动．当达到高速时，经典力学就不在适用．
子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运行都属低速，经典力学能适用，粒子接近光速运动，属于高速，而微观粒子的能量，则是微观粒子，所以经典力学就不在适用，故B正确．
4．B
【解析】开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，选项A正确；
卡文迪许对引力常量进行了准确的测定，选项B错误；20世纪初，著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论，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C正确；
20世纪的20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.
5．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。
6．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。
7．AC
【解析】经典力学可以认为是相对论物理学在低速、宏观状态下的特例，因此正确的选项为A、C．
8．AB
【解析】只要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异并不很大；但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大．
9．相对论，低速宏观
【解析】
1905年爱因斯坦建立相对论，使人们认识到牛顿力学只能适用低速宏观领域中的力学现象。
10．
高速运动
微观
强引力
低速运动,宏观世界和弱引力作用
高速运动,微观世界和强引力作用
【解析】在经典力学的局限性中，对经典力学和相对论的叙述可总结出：相对论给出了物体在高速运动
状态下所遵循的规律，量子力学给出了微观世界所遵循的规律，爱因斯坦引力理论解决了强引力
作用下的相关问题，而经典力学只适用于低速运动,宏观世界和弱引力作用，不适用于高速运动,微观世界和强引力作用。
11．
物体运动
不同
【解析】根据经典力学的局限性可知：经典力学认为:时间和空间是独立于物体运动而存在的,而爱因斯坦的相对论认为:同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的.
12．
牛顿运动定律
万有引力定律
【解析】经典力学中万有引力定律和牛顿运动定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就
13．
低速
高速
宏观
微观
【解析】经典力学适用于宏观物体、低速运动，不适用于微观物体，当速度达到高速时，经典力学不再适用，故答案为：低速，高速，宏观，微观。