2019-2020学年高中物理 第6章 万有引力与航天 第6节 经典力学的局限性课时分层训练 新人教版必修2.doc

第6节经典力学的局限性课时分层训练基础达标练1关于经典力学和相对论，下列说法正确的是()a经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容b相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的c相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系d经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例解析：选d经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，即当速度远小于光速时的特殊情形，故d选项正确2(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：选ad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，把物理学推进到高速领域，d对3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解析：选b经典力学使用条件为：宏观，低速对微观，高速运动不再适用，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c、d错误4(多选)经典力学规律适用于下列运动的是() a子弹的飞行b飞船绕地球的运行c列车的运行d粒子接近光速的运动解析：选abc经典力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动，经典力学都能适用，故a、b、c正确；对于微观、高速的情形经典力学不适用，故d错误5(多选)对于公式m，下列说法中正确的是()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v0时，物体的质量mm0，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，故质量的变化我们感觉不到，在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化解析：选cd公式中的m0是物体静止时的质量，m是物体以速度v运动时的质量，故a错误；由公式可知，只有当物体速度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弱，故经典力学理论仍然适用，故b错误，c、d正确6通过一个加速装置对电子施加很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是()a根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动b电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动c电子开始近似于做匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用d电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释解析：选c电子在加速装置中由静止开始加速，开始阶段速度较低，远低于光速，此时牛顿运动定律基本适用，可以认为在它被加速的最初阶段，它做匀加速直线运动随着电子的速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越大，质量加大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用，故c正确，a、b、d错误7下列说法中正确的是()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：选c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；狭义相对论适用于所有物体的运动，故a、b、d错误，c正确8如果一粒子的质量为其静止时的质量的100倍，该粒子必须以多大的速率运动？(光速为c)解析：根据质量与速度的关系：m得vc，所以vc0.999 95c.答案：0.999 95c能力提升练9关于经典力学的局限性，下列说法正确的是()a火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理b由于经典力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论力学来解决c经典力学适用于宏观低速运动的物体d经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体解析：选c经典力学是有局限性，经典力学适用于宏观低速运动的物体，对物体速度远小于光速的一般力学问题仍能用经典力学来解决，所以即使在火车提速后，有关速度问题仍能用经典力学来处理，故a、b错误，c正确；经典力学不仅适用于像地球和太阳那样大的宏观物体，也适用一般尺寸的宏观物体，故d错误10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解析：选d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m，m0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11中国于2019年6月前后实施了长征五号b运载火箭的首飞任务，关于长征五号及其运载卫星，以下说法正确的是() a经典力学认为长征五号速度越大，长度越大b经典力学认为长征五号的速度越大，质量越大c卫星在轨速度高达3.1 km/s，经典力学依然可以精确描述其运动d经典力学也适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究解析：选c经典力学认为，物体的长度和质量与物体的速度无关，选项a、b错误；经典力学适用于宏观低速物体，虽然卫星在轨速度高达3.1 km/s，但远小于光速，经典力学依然可以精确描述其运动，选项c正确；经典力学适用于宏观低速物体，不适用微观的高速粒子，所以经典力学不适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究，选项d错误12某物体在低速(接近0)情况下质量为m0，在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m，则由狭义相对论，物体速度v为()a.cc.c dc解析：选b根据m 可得v c，故b选项正确13把电子从v10.9c加速到v20.97c时电子的质量增加多少？(已知电子静止质量m09.11031 kg)解析：电子速度为v1时电子质量为m1电子速度为v2时电子质量为m2电子质量增量为mm2m11.661030 kg.答案：1.661030 kg14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 .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可知