2019-2020学年高中物理 第6章 经典力学与现代物理 1 经典力学的巨大成就和局限性 2 狭义相对论的基本原理练习（含解析）沪科版必修2

经典力学的巨大成就和局限性 狭义相对论的基本原理1经典力学不能适用于下列哪些活动()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 d微观粒子的波动性解析：选d经典力学适用于宏观、低速运动，故a、b、c都适用，而研究微观粒子的波动性时，经典力学不再适用2(多选)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有()a停在地面上的汽车b绕地球做匀速圆周运动的飞船c在大海上匀速直线航行的轮船d进站时减速行驶的火车解析：选bd相对地面静止或做匀速运动的物体就是惯性系，题中所给的四个对象，绕地球做匀速圆周运动的飞船的运动为变加速曲线运动，进站减速的火车的运动也是变速运动，故b、d正确，a、c错误3设某人在以速度为05c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是()a飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为15cb飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为05cc在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是05cd在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c解析：选d由爱因斯坦的狭义相对论光速不变原理可得，真空中的光速在不同的惯性参照系中都是相同的所以在地面上的观察者看到的光速都是相等的所以a、b、c错误，d正确4(1)如图所示，参考系o相对于参考系o静止时，人看到的光速是多少？(2)参考系o相对于参考系o以速度v向右运动，人看到的光速是多少？(3)参考系o相对于参考系o以速度v向左运动，人看到的光速是多少？解析：根据速度合成法则，第一种情况人看到的光速应是c，第二种情况应是cv，第三种情况应是cv，而根据狭义相对论原理，光速是不变的，都应是c答案：见解析课时作业学生用书p127(单独成册)一、单项选择题1经典力学的时空观认为()a时间使物质运动而存在b时间是永远的流逝，与任何外界无关c空间与物质运动状态有关d物体的质量随物体运动的速度变化而变化解析：选b经典力学的时空观认为：时间和空间是分离的，时间尺度和空间尺度与物质运动无关，都是绝对的，故b正确2关于狭义相对论的两个基本公设，下列说法中正确的是()a物体的位移、速度具有相对性，所以在不同惯性系中，它们所遵循的物理规律不同b在惯性参考系中可以通过实验的方法证实该系统是静止的还是匀速运动的c选不同的惯性参考系，光的传播速度不同d以上说法都不正确解析：选d根据狭义相对论的两个基本公设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故a错；在惯性参考系中无法通过实验的方法确定这一系统本身的运动情况，故b错；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故c错，正确答案为d3假设有一列很长的火车沿平直轨道飞快匀速前进，车厢中央有一个光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前后壁，根据狭义相对论原理，下列说法中正确的是()a地面上的人认为闪光是同时到达两壁的b车厢里的人认为闪光是同时到达两壁的c地面上的人认为闪光先到达前壁d车厢里的人认为闪光先到达前壁解析：选b在车厢中的人看来，光到达车前后壁时通过的距离相等，所用时间也相同在地面上的人看来，光到达后壁要比到达前壁时通过的距离短，所以认为光先到达后壁4属于狭义相对论的基本假设的是：在不同的惯性系中()a真空中光速不变 b时间间隔具有相对性c物体的质量不变 d物体的能量与质量成正比解析：选a本题不是简单地判断哪句话的说法正确，而是判断该句是否属于狭义相对论的“基本假设”，而狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和狭义相对性原理光速不变原理表明，在一切惯性参考系中观测，光在真空中的传播速度大小都一样，等于3108 m/s；狭义相对性原理的内容为：所有物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式选项a符合题意5下列情况中，牛顿定律不适用的有()a研究原子中电子的运动b研究“嫦娥”二号卫星的高速发射c研究地球绕太阳的运动d研究飞机从上海飞往北京的航线解析：选a经典力学只适用于宏观物体的低速运动二、多项选择题6下列属于经典力学成就的有()a经典力学把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合b以经典力学为基础发展起来的天体力学、材料力学和结构力学等得到了广泛的应用c力学和热力学的发展与生产相结合，引发了第一次工业革命d由牛顿力学定律导出的动量守恒定律、机械能守恒定律等是航天技术的理论基础解析：选abcd经典力学主要以牛顿运动三定律、万有引力定律为基础，适用于一切宏观、低速的物体，故a、b、c、d都正确7下列说法中正确的是()a自然界中的一切现象都能够用经典力学来描述b研究分子、原子的运动规律时，经典力学就不适用了c没有经典力学就没有今天的空间科学d无论物体以多大的速度运动，其加速度都和受到的合外力成正比解析：选bc经典力学的成就是辉煌的，作为现代航空航天理论基础的天体力学就是经典力学跟天文学相结合的产物，c正确；以牛顿运动定律为代表的经典力学体系，也有其自身的局限性和适用范围，a错误；一般来讲，经典力学不适用于描述微观粒子的运动，也不适用于描述接近光速的高速运动，b正确，d错误8对于时空观的认识，下列说法正确的是()a在低速环境中，经典时空观对研究的问题基本无影响b经典时空观既然与实际不符就应该废除c相对论时空观完全否定了经典时空观d相对论时空观对宏观物体运动的结论与经典时空观的结论一致解析：选ad由经典时空观可知a对；经典时空观有它的适用范围，b错；相对论时空观和经典时空观并不矛盾，相对论时空观主要研究微观、高速运动，故c错，d对9下列说法中正确的是()a相对性原理能简单而自然的解释电磁学的问题b在真空中，若物体以速度v背离光源运动，则光相对物体的速度为cvc在真空中，若光源向着观察者以速度v运动，则光相对于观察者的速度为cvd迈克耳逊莫雷实验得出的结果是：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的解析：选ad不管物体是背离光源运动还是向着光源运动，光速是不变的10小球a、b同时从离地面某高度自由下落，在绝对时空观中下列说法中正确的有 ()a以地面为参考系，小球a、b都是做自由落体运动，所以地面为惯性系b以小球a为参考系，小球b相对静止，所以此时小球a为惯性系c以小球b为参考系，小球a相对静止，所以此时小球b为非惯性系d不管以谁为参考系，参考系都是惯性系解析：选ac以地面为参考系，小球a、b仅受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿运动定律，所以地面为惯性系，a对；以任一小球为参考系，小球a、b也仅受重力作用，但物体却相对静止，不符合牛顿运动定律，故此时小球为非惯性系，b、d错，c对三、非选择题11所谓的惯性系是指 ；相对于一个惯性系做匀速运动的另一个参考系 (选填“是”或“不是”)惯性系，在不同的惯性系中，力学规律都 (选填“相同”或“不同”)；也就是说，每个惯性系都是 的，这个观点叫做 答案：牛顿运动定律都成立的参考系是相同等效伽利略相对性原理12两台升降机甲、乙同时自由下落，甲上的人看到乙是静止的，也就是说，在甲看来，乙的运动状态并没有改变，但