2015-2016高中物理 6.6《经典力学的局限性》课时作业新人教版必修2

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人教版必修二第六章第六节《经典力学的局限性》学案+答案

6.6 《经典力学的局限性》学案【学习目标】（1）知道牛顿运动定律的适用范围；（2）了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用；（3）知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。

【重点难点】1.牛顿运动定律的适用范围。

2.高速运动的物体，速度和质量之间的关系。

【课前预习】1．经典力学认为，物体的质量与物体的运动状态；而狭义相对沦认为，物体的质量随着它的速度的增大而，若一个物体静止时的质量为，则当它以速度运动时，共质量m= 。

2.每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由决定；只要天体实际半径它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异。

但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异。

3.19世纪末和20世纪以来，物理学的研究深入到，发现、、等微观粒子不仅有、，而且有，它们的运动规律不能用经典力学来说明。

[堂中互动][问题探究1]经典力学发展和伟大成就[教师点拨]经典力学发展经历了三个阶段：第一阶段是在伽利略、牛顿时代之前，人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学；第二阶段是从伽利略到牛顿，是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。

如伽利略、笛卡儿对惯性的研究发现了惯性定律和重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想，开普勒对天体运动的研究发现了行星运动三定律，为万有引力定律奠定基础，惠更斯对碰撞问题的研究等。

第三阶段是牛顿之后经典力学的新发展，后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。

经过几百年的发展和完善，经典力学取得了伟大成就：1.1687年，牛顿在前人的基础上发表了《自然哲学的数学原理》，这是一部奠定了经典力学基础的划时代的著作。

在这本书中，牛顿用数学方法证明了万有引力定律和三大运动定律，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”。

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6.6经典力学的局限性1、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?2、以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么?3、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?4、某物体静止时的质量为1Kg,若该物体分别以100m/s和0.9倍光速运动，试按照狭义相对论的观点分别计算出物体在两种情况下的质量，此结果说明了什么？参考答案：1. 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.2. 经典力学只适用于解决低速运动问题；不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子.3．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．4.解答：在物体的速度为100m/s 和0.9倍光速时，根据2201c v m m -=分别算出两种情况下的质量为28201)103(1001⨯-=m m 0m ≈ 0028280229.219.0)103()1039.0(1m m m m ==⨯⨯⨯-= 由此可见：一般物体的运动，不考虑其质量的变化。

当其速度接近光速时，质量变化明显。

2015-2016学年高一物理必修2同步学案6.6《经典力学的局限性》(人教版)

课时6.6 经典力学的局限性1.了解经典力学的发展历程和伟大成就。

2.认识经典力学的局限性和适用范围。

3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象。

4.感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。

重点难点:初步了解微观和高速世界中的特有现象。

教学建议:经典力学的局限性是全章的终结性教材,属于介绍性质的教材;目的是使学生正确认识物理学理论的发展与适用范围,引领学生思考科学的价值观;教材的立意是使学生了解近代物理知识。

导入新课:牛顿是世界上最伟大的物理学家,以牛顿运动定律和万有引力定律为核心的经典力学取得了科学史上空前的成就,但科学是不断向前发展的。

后来人们发现经典力学也是不完美的,它到底有什么问题呢?又是如何解决这些问题的呢?今天我们就来初步了解一下。

1.经典力学:经典力学的基础是①牛顿运动定律,在②低速、③宏观、弱引力的广阔区域,经典力学取得了巨大的成就。

2.狭义相对论阐述物体以接近④光的速度运动时所遵从的规律。

3.在经典力学中,物体的质量是⑤不随运动状态而改变的;而狭义相对论指出,物体质量是随着运动速度增大而⑥增大的,即存在公式m=⑦。

4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系⑧无关,相对论认为,同一过程的位移和时间的测量与参考系⑨有关,在不同的参考系中不同。

5.经典力学的适用范围:只适用于⑩低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。

6.20世纪20年代,建立了量子力学,它正确描述了微观粒子(填“宏观粒子”或“微观粒子”)的运动规律,并在现代科学技术中发挥了重要作用;爱因斯坦的广义相对论说明,在强引力(填“强引力”或“弱引力”)的作用下,牛顿的引力理论将不再适用;相对论和量子力学都没有否定经典力学,而是认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形。

1.经典力学是不是完全错误的,没有任何价值的?解答:不是,通常情况下经典力学还是适用的。

2.相对论与量子力学的出现是否否定了经典力学?解答:不是,相对论与量子力学是对经典力学的修正。

课时作业6：6.6 经典力学的局限性

6.6经典力学的局限性1．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．“勇气号”宇宙探测器的运动D．以99%倍光速运行的电子束2．2013年6月，我国成功发射了搭载3名宇航员(其中一名女士)的“神州十号”飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小()A．等于7.9 km/sB．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C．小于7.9 km/sD．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间3.如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的()A．动能大B．向心加速度大C．运行周期长D．角速度小4．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A．卫星的动能逐渐减小B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小5．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，某人造地球卫星在距地球表面高度等于地球半径3倍处做匀速圆周运动，求：(1)卫星的线速度；(2)卫星绕地球做匀速圆周运动的周期．6．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的() A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率可以不同7．今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107 m ．它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107 m)相比( ) A ．向心力较小 B ．动能较大C ．发射速度都是第一宇宙速度D ．角速度较小8．宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是( ) A ．飞船加速直到追上空间站，完成对接B ．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接C ．飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接D ．无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接9．一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的14，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的( )A ．向心加速度大小之比为4∶1B ．角速度大小之比为2∶1C ．周期之比为1∶8D ．轨道半径之比为1∶210.质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时，引力势能可表示为E p ＝－GMmr ，其中G为引力常量，M 为地球质量．该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2，此过程中因摩擦而产生的热量为( ) A ．GMm ⎝⎛⎭⎫1R 2－1R 1B ．GMm ⎝⎛⎭⎫1R 1－1R 2C.GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2－1R 1 D.GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 1－1R 2 11.如图所示，宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会完全失重，下列说法中错误的是( )A ．宇航员仍受万有引力的作用B．宇航员受力平衡C．宇航员受万有引力和向心力D．宇航员不受任何作用力12．当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述不．正确的是()A．在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B．卫星运动速度一定等于7.9 km/sC．卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D．因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零13．宇宙飞船正在轨道上运行，地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，于是通知宇航员飞船有可能与火箭残体相遇．宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，最终在新轨道上稳定运行．关于飞船在此过程中的运动，下列说法不．正确的是()A．飞船高度降低B．飞船高度升高C．飞船周期变小D．飞船的向心加速度变大14．2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是()A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用15．恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在7～20 km，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为多少？16．金星的半径是地球半径的0.95倍，质量为地球质量的0.82 倍，g取10 m/s2，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，求：(1)金星表面的自由落体加速度是多大？(2)金星的第一宇宙速度是多大？17.我国在2007年成功发射一颗绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示，设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，则试求：(1)月球的质量；(2)轨道舱的速度和周期．答案1．解析：选D.经典力学在低速运动的广阔领域(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，但在高速领域不再适用，故选项A 、B 、C 适用． 2．解析：选C.卫星在圆形轨道上运动的速度v ＝ GMr.由于r >R 地，所以v < GMR 地＝7.9 km/s ，C 正确．3.解析：选CD.由万有引力提供向心力有：GMm R 2＝mv 2R ＝ma ＝mω2R ＝m 4π2T 2R ，得环绕速度v＝GM R ，可知v 2<v 1，E k2<E k1，A 错误；由a ＝GMR2，可知a 2<a 1，B 错误；由T ＝2πR 3GM，可知T 2>T 1，C 正确；由ω＝GMR 3，可知ω2<ω1， D 正确． 4．解析：选BD.卫星半径减小时，分析各力做功情况可判断卫星能量的变化．卫星运转过程中，地球的引力提供向心力，G Mm r 2＝m v 2r ，受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功，势能逐渐减小，动能逐渐变大，由于气体阻力做负功，卫星的机械能减小，选项B 、D 正确．5．解析：设卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，根据万有引力定律和牛顿第二定律得 G Mm 4R 2＝m v 24R ，G Mm 4R 2＝m (2πT)2·4R 质量为m ′的物体在地球表面所受的重力等于万有引力的大小，即G Mm ′R 2＝m ′g联立以上三式解得v ＝12gR ，T ＝16πR g. 答案：(1)12gR (2)16πR g6．解析：选A.同步卫星运行时，万有引力提供向心力，GMm r 2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2r ＝m v 2r ，故有r 3T 2＝GM 4π2，v ＝GMr，由于同步卫星运行周期与地球自转周期相同，故同步卫星的轨道半径大小是确定的，速度v 也是确定的，同步卫星的质量可以不同．要想使卫星与地球自转同步，轨道平面一定是赤道平面．故只有选项A 正确．7．解析：选B.由F 向＝F 万＝G MmR 2知，中圆轨道卫星向心力大于同步轨道卫星(G 、M 、m 相同)，故A 错误；由E k ＝12mv 2，v ＝GM R ，得E k ＝GMm2R，且由R 中<R 同知，中圆轨道卫星动能较大，故B 正确；第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，故C 错误；由ω＝ GMR 3可知，中圆轨道卫星角速度较大，故D 错误．8．解析：选B.由于宇宙飞船做圆周运动的向心力是地球对其施加的万有引力，由牛顿第二定律有GMm R 2＝m v 2R，得v ＝GMR，想追上同轨道上的空间站，直接加速会导致飞船轨道半径增大，由上式知飞船在一个新轨道上运行时速度比空间站的速度小，无法对接，故A 错误；飞船若先减速，它的轨道半径减小，但速度增大了，故在低轨道上飞船可接近或超过空间站．当飞船运动到合适的位置后再加速，则其轨道半径增大，同时速度减小，当刚好运动到空间站所在轨道时停止加速，则飞船的速度刚好等于空间站的速度，可完成对接，故B 正确．9．解析：选C.动能(E k ＝12mv 2)减小为原来的14，则卫星的环绕速度v 变为原来的12；由v ＝GMr知r 变为原来的4倍；由ω＝GM r 3，a 向＝GMr 2，T ＝4π2r 3GM 知ω变为原来的18，a 向变为原来的116，T 变为原来的8倍，故C 正确．10.解析：选C.人造卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供．根据万有引力提供向心力得G Mm r 2＝m v 2r ①而动能E k ＝12mv 2②由①②式得E k ＝GMm2r ③由题意知，引力势能E p ＝－GMmr④ 由③④式得卫星的机械能E ＝E k ＋E p ＝－GMm2r由功能关系知，因摩擦而产生的热量Q ＝ΔE 减＝E 1－E 2＝GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2－1R 1，故选项C 正确． 11.解析：选BCD.在绕地球做匀速圆周运动的空间站中，宇航员仍受万有引力作用，万有引力充当向心力，对支持物不再有压力，对悬挂物不再有拉力，处于完全失重状态，所以此时宇航员受且只受万有引力的作用，A 项正确，B 、C 、D 项错误．12．解析：选BCD.由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心，A 正确．只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于7.9 m/s ，其他卫星的线速度小于7.9 km/s ，B 错误．卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态，弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并不等于零，C 、D 错误．13．解析：选ACD.飞船加速，做离心运动，高度升高，故A 错误B 正确；轨道半径变大，周期变大，万有引力变小，向心加速度变小，故C 、D 错误．14．解析：选BC.本题虽为天体运动问题，但题中特别指出存在稀薄大气，所以应从变轨角度入手．第一宇宙速度和第二宇宙速度为发射速度，天体运动的速度为环绕速度，均小于第一宇宙速度，选项A 错误；天体运动过程中由于大气阻力，速度减小，导致需要的向心力F n ＝mv 2r 减小，做向心运动，向心运动过程中，轨道高度降低，且万有引力做正功，势能减小，动能增加，选项B 、C 正确；航天员在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天员做圆周运动的向心力，选项D 错误．15．解析：中子星上的第一宇宙速度即为它表面的环绕速度，由G Mm r 2＝m v 2r 得v ＝GMr又由M ＝ρV ＝43ρπr 3代入上式得v ＝2rπG ρ3＝5. 8×104 km/s. 答案：5. 8×104 km/s16．解析：(1)星球表面的物体所受重力近似等于万有引力，即mg ＝GMm R 2，g ＝GM R 2因此g 金g 地＝GM 金R 2金·R 2地GM 地＝0.82×(10.95)2≈0.909故g 金≈9.09 m/s 2.(2)绕星球做匀速圆周运动的物体，万有引力提供向心力，GMm r 2＝m v 2r ，v ＝GMr，当r 为星球半径时，v 为第一宇宙速度，地球第一宇宙速度v 地＝7.9 km/s. 因此v 金v 地＝GM 金R 金·R 地GM 地＝ 0.820.95≈0.93 则v 金≈7.34 km/s.答案：(1)9.09 m/s 2 (2)7.34 km/s17.解析：(1)设月球质量为M ，轨道舱绕月球表面做圆周运动时有：G MmR 2＝mg ①解得M ＝gR 2G.(2)轨道舱距月球中心为r ，绕月球做圆周运动，周期为T ，速度为v ，由牛顿第二定律得 G Mm r 2＝m v 2r ② 联立①②式得 v ＝RgrT ＝2πr v ＝2πr Rr g. 答案：(1)gR 2G(2)Rg r 2πr Rrg。

高中物理 6.6经典力学的局限性导学案新人教版必修

高中物理 6.6经典力学的局限性导学案新人教版必修6、6经典力学的局限性导学案新人教版必修2学习目标：1、了解经典力学的发展历程和伟大成就。

2、认识经典力学的局限性和适用范围。

3、初步了解微观和高速世界中的奇妙现象。

4、了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。

自主学习：自学课本P48-52（一）从低速到高速在经典力学中，物体的质量是_____________（填变化特点）；在狭义相对论中，物体的质量是_____________（填变化特点），用公式表示为_______ ______；二者在_____________条件下是统一的。

（二）时间与空间1、物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化，生活经验告诉我们：①空间就像_____________；它给物体的运动提供一个_____________，它对物体的运动本身_____________。

也就是说，空间是_____________而存在的。

②时间就像_____________；它计量着物体_____________，而任何物体_____________。

也就是说，时间是____________而存在的。

2、爱因斯坦所提出的时空观认为，在研究物体的_____________，即速度_____________时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都_____________。

（三）从宏观到微观经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，_____________能够正确地描述微观粒子运动的规律性。

以上事实说明，经典力学的适用范围：_________ ____。

（四）从弱引力到强引力相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的_____________。

合作探究：地球以C=3104m/s的速度绕太阳公转，它的质量是静止质量的多少倍？当一个物体以v＝0、8C的速度运动时，它的质量是静止质量的多少倍？解：由得；地球绕太阳运转的动质量当v＝0、8C时，动质量目标检测：1、19世纪末20世纪初以来，物理学的研究深入到___________，发现___________、___________、___________等微观粒子不仅有___________，而且有___________，它们的运动规律不能用经典力学来说明。

6.6经典力学的局限性(含答案) 课时同步检测(人教版必修2)

第六章曲线运动第6节经典力学的局限性(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（）A．经典力学没有局限性B．经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了C．经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象D．经典力学认为时间和空间是分离的，没有关系2．下列说法正确的是A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．当物体运动速度很大(接近光速)时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小D．牛顿的引力理论不能用于中子星表面3．20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子．这说明( ) A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的C．不同领域的事物各有其本质与规律D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律4．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是()A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的5．爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为()A．否定了经典力学的绝对时空观B．揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C．打破了经典力学体系的局限性D．使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界6．下列现象中能用牛顿的经典力学解释的是()A．高速公路上行驶的汽车B．空气中下落的雨滴C．原子核外电子绕核的转动D．空气中漂浮的肥皂泡7．关于质量和长度下列说法中正确的是()A．物体的质量与位置、运动状态无任何关系，是物质本身的属性B．物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计C．物体的长度与运动状态无关，是物质本身的属性D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计8．下列情境中，经典力学不适用的是A．小朋友坐滑梯下滑B．轮船在大海上航行C．宇宙粒子接近光速运动D．子弹在空中飞行9．经典力学不能适用下列哪些运动()A．火箭的发射B．微观粒子的波动性C．“勇气号”宇宙探测器在太空的运动D．宇宙飞船绕地球的运动10．美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。

高一物理：6.6《经典力学的局限性》(新人教必修二)课时练6

[课时跟踪训练](满分50分时间30分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题至少有一个选项正确)1．下列说法正确的是()A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变B．狭义相对论和经典力学是完全不同相互矛盾的两个理论C．在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿运动定律D．上述说法都是错误的解析：狭义相对论与经典力学两者并不矛盾，经典力学规律是相对论在低速时的特例，所以只有C正确。

答案：C2．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相互作用力解析：经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，A是错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，B是错误的；量子力学正确描述了微观粒子运动的规律性，C是正确的；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，D是错误的。

答案：C3．下面说法中正确的是()①根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍②按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍③在球体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大④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A．①②B．③④C．①③D．②④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。

故正确答案为A 。

答案：A 4．关于公式m ＝m 01－v 2c2，下列说法中正确的是( ) A ．公式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量B ．当物体的运动速度v >0时，物体的质量m >m 0，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，故质量的变化引不起我们的感觉。

度人教新课标高中物理必修二课后作业经典力学的局限性含解析

课后作业(十一)[基础巩固]1．关于宇宙速度，下列说法正确的是( )A ．第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度B ．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C ．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度D ．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度[解析] 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，A 对，B 错；第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，C 错；第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，D 错．[答案] A2．假设某行星的质量与地球质量相等，半径为地球的4倍，要从该行星上发射一颗绕它自身运动的卫星，那么“第一宇宙速度”(环绕速度)大小就为地球上的第一宇宙速度的( ) A.2倍B ．22倍 C.12倍 D ．2倍 [解析] 由G Mm R2＝m v 2R 可得v ＝ GM R ，所以v ′v ＝ M ′R MR ′＝ 1×11×4＝12. [答案] C3.如图所示，A 、B 两卫星绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R 1和R 2，R 1>R 2，A 、B 的线速度分别为v 1和v 2，角速度分别为ω1和ω2，周期分别为T 1和T 2，则( )A ．v 2>v 1，ω2>ω1，T 2<T 1B ．v 2<v 1，ω2>ω1，T 2>T 1C ．v 2>v 1，ω2<ω1，T 2>T 1D ．v 2<v 1，ω2<ω1，T 2<T 1[解析] 根据G Mm R 2＝m v 2R ＝mRω2＝mR ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2得v ＝GM R ，ω＝ GM R 3，T ＝ 4π2R 3GM .轨道半径越大，则线速度越小，角速度越小，周期越大．故A 正确，B 、C 、D 错误．[答案] A4．我国的第十六颗北斗卫星“北斗－G6”定点于地球静止轨道东经110.5°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力．其定位精度优于20 m ，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗－G6”卫星以下说法中正确的有( )A ．这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B ．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C ．这颗卫星的线速度大小比离地350 km 高的“天宫一号”空间站线速度要大D ．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期[解析] 定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗－G6”是同步卫星，卫星轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球自转周期，A 错误，D 正确；不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，B 错误；这颗卫星距离地球的高度约为3.6×104 km ，故其线速度大小比离地350 km 高的“天宫一号”空间站线速度要小，C 错误．[答案] D5．2011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F ”运载火箭将“天宫”一号目标飞行器发射升空，11月初，“神舟”八号飞船也已发射升空，在太空中与“天宫”一号交会对接——这使我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家．关于“神舟”八号与“天宫”一号的对接问题，下列说法正确的是( )A ．先让“神舟”八号与“天宫”一号运行在同一轨道上，然后让“神舟”八号加速，即可实现对接B ．先让“神舟”八号与“天宫”一号运行在同一轨道上，然后让“神舟”八号减速，即可实现对接C ．先让“神舟”八号进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接D ．先让“神舟”八号进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接[解析] 对于环绕天体m 、地球M ，由G mM r 2＝m v 2r 得v ＝ GM r ，可知环绕天体做匀速圆周运动的线速度v 与轨道半径r 成一一对应关系．若“神舟”八号与“天宫”一号在同一轨道上运行，则两者的线速度大小相等，“神舟”八号加速时，“神舟”八号将做离心运动离开原来的轨道，两者无法对接，选项A 错误．“神舟”八号减速时，“神舟”八号将做向心运动离开原来的轨道，两者也无法对接，选项B 错误．由此分析易知，选项C 正确，选项D 错误．[答案] C6．有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 是近地卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，已知地球自转周期为24 h ，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则( )A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．在相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 在4 h 内转过的圆心角是π6D ．d 的运动周期可能是23 h[解析] a 在地球赤道上随地球表面一起转动，a 所需向心力不是由重力提供的，故mg ≠ma ，则a ≠g ，故A 错误；由GMm r 2＝m v 2r ，得v ＝ GMr ，卫星的轨道半径越大，线速度越小，b 的线速度大于c 、d 的线速度，a 、c 的角速度相等，根据v ＝rω知，c 的线速度大于a 的线速度，所以b 的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B 正确；c 是地球同步卫星，周期是24 h ，则c 在4 h 内转过的圆心角是13π，故C 错误；由开普勒第三定律R 3T2＝k 知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d 的运动周期大于c 的周期24 h ，故D 错误．[答案] B[拓展提升]7．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是( )A ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同B ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同C ．卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度[解析] 卫星由轨道1进入轨道2，需在P 点加速做离心运动，故卫星在轨道2运行经过P 点时的速度较大，A 错误；由G Mm r 2＝ma 可知，不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同，在轨道1运行时，P 点在不同位置有不同的加速度，B 正确，C 错误；卫星在轨道2的不同位置，速度方向一定不相同，故D 错误．[答案] B8．(多选)假如做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做圆周运动，则( )A ．根据公式v ＝ωr 可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B ．根据公式F ＝m v 2r 可知卫星所需的向心力将减小到原来的12C ．根据公式F ＝G Mm r 2可知地球提供的向心力将减小到原来的14D ．根据上述B 和C 中给出的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的22[解析] 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝GM r ，则离地球越远的卫星运行速度越小，当半径增加到原来的2倍时，引力变为原来的14，速度变为原来的22倍，选项B 错误，选项C 、D 正确．由于ω＝ GM r 3，所以对于公式v ＝ωr ，当r 增加到原来的2倍时，ω并不是恒量，所以选项A 错误．[答案] CD9．已知地球的半径为R ＝6400 km ，地球表面附近的重力加速度g ＝9.8 m/s 2，若发射一颗地球的同步卫星，使它在赤道上空运转，其高度和速度应为多大？[解析] 设同步卫星的质量为m ，离地面的高度为h ，速度为v ，周期为T ，地球的质量为M ，同步卫星的周期等于地球自转的周期．G Mm R2＝mg ① G Mm (R ＋h )2＝m (R ＋h )⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2② 由①②两式得h ＝ 3R 2T 2g 4π2－R ＝ 3(6400×103)2×(24×3600)2×9.84×3.142 m －6400×103 m ≈3.6×107 m.又因为G Mm (R ＋h )2＝m v 2R ＋h③ 由①③两式得v ＝R 2g R ＋h ＝ (6400×103)2×9.86400×103＋3.6×107 m/s≈3.1×103 m/s.[答案] 3.6×107 m 3.1×103 m/s10．据报载：某国发射了一颗质量为100 kg ，周期为1 h 的人造环月卫星，一位同学记不住引力常量G 的数值，且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径为地球半径的14，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的16，经过推理，他认定该报道是则假新闻，试写出他的论证方案．(地球半径约为6.4×103 km ，g 地取9.8 m/s 2)[解析] 对环月卫星，根据万有引力定律和牛顿第二定律得GMm r 2＝m 4π2T 2r ，解得T ＝2π r 3GMr ＝R 月时，T 有最小值，又GM R 2月＝g 月故T min ＝2π R 月g 月＝2π 14R 地16g 地＝2π 3R 地2g 地代入数据解得T min ＝1.73 h环月卫星最小周期为1.73 h ，故该报道是则假新闻．[答案] 见解析[强力纠错]11．(多选)设地球同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R ，则( )A.a 1a 2＝r R B ．a 1a 2＝R 2r 2 C.v 1v 2＝R 2r 2 D ．v 1v 2＝R r[解析] 地球同步卫星和随地球自转的物体周期或角速度相等，其加速度a＝ω2r，容易确定选项A正确；同时，第一宇宙速度v2就是近地卫星的运行速度，对于近地卫星和同步卫星来说，都是万有引力全部提供向心力，满足GMmr2＝m v21r，GMmR2＝m v22R，不难确定选项D也正确．[答案]AD12．当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是()A．在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B．卫星运动速度一定等于7.9 km/sC．卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D．因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零[解析]由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心，A正确．只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于7.9 km/s，其他卫星的线速度小于7.9 km/s，B错误．卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态，弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并不等于零，C、D错误．[答案] A。

【新步步高】2015-2016学年高一物理人教版必修2导学案：第六章 6 经典力学的局限性 Word版含解析[www.ks5u.

6 经典力学的局限性[目标定位] 1.了解经典力学的发展历程和伟大成就．2．知道经典力学的局限性和适用范围．3．知道质量与速度的关系，知道高速运动中物体的质量不再是恒定的．一、从低速到高速1．经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中，取得了巨大的成就．2．狭义相对论阐述的是物体以接近光的速度运动时所遵从的规律．3．在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即m ＝m 01－v 2c 2，两者在速度远小于光速的条件下是统一的．4．经典力学认为位移和时间的测量与参考系无(填“有”或“无”)关，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系有关，在不同的参考系中测量结果不同．想一想对于高速运动的物体，它的质量随着速度的增加怎样变化？答案在经典力学中，一个物体的质量在任何时候都不变，但在相对论中，某物体的质量随着速度的增加而变大．二、从宏观到微观 1．电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，同时还具有波动性，量子力学能够正确地描述微观粒子的运动规律．2．经典力学只适用于宏观、低速运动，不适用于微观、高速运动．想一想牛顿第二定律属经典力学理论，它在高速世界还适用吗？答案不再适用．在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而变大，物体的加速度不一定与它所受的外力成正比，牛顿第二定律不再适用．三、从弱引力到强引力1．1915年，爱因斯坦创立了广义相对论．在强引力的情况下，牛顿的引力理论不再适用．2．当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别；当另一个重要常数即“普朗克常量”(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．想一想相对论与量子力学的出现是否否定了经典力学？答案相对论与量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更加广泛和深入，而不表示经典力学已失去了意义，它只是使人们认识到经典力学有它的适用范围，经典力学是相对论与量子力学的特例．一、对经典力学的认识1．成就：经典力学是以牛顿运动定律为核心的矢量力学，有时也泛指描述低速、宏观物体机械运动的经典力学体系．经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生，形成了一个以实验为基础，以数学为表达形式的力学科学体系．2．运用范围：在弱引力的情况下，牛顿引力理论适用；在强引力的情况下，牛顿引力理论不再适用．低速运动的宏观物体，经典力学适用；而高速微观领域，经典力学不再适用，需要用相对论知识来处理．3．低速与高速：通常所见物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等，速度可以与光速相接近的速度称为高速．【例1】20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子，这说明()A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的C．不同领域的事物各有其本质与规律D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律答案BCD解析人们对客观世界的认识要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．【例2】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．经典力学理论具有一定的局限性C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变D．相对论和量子力学否定了经典力学理论答案BC解析经典力学理论具有一定的局限性，它只适用于低速、宏观物体的运动，选项A错误，B正确；在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变，即物体的质量和物体运动的速度无关，选项C正确；相对论和量子力学并没有否定过去的科学，而是认为经典力学理论是在一定条件下的特殊情形，选项D错误．二、对质量和速度关系的认识质量是物体的固有属性，是相对不变的，这一结论成立的前提是物体做低速运动，但当物体的速度接近光速时，物体的运动质量m与静止质量m0可能存在较大差别．当物体运动的速度为v时，其运动质量m＝m01－v2 c2 .【例3】一个原来静止的电子，经电场加速后速度为v＝6×106 m/s.问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？答案增大了0.02 %解析根据爱因斯坦的狭义相对论m＝m01－v2c2得，运动后的质量增大了，且m ＝m 01－v 2c 2＝m 01－（6×106）2（3×108）2≈1.000 2 m 0，所以改变的百分比为m －m 0m 0×100 %＝0.02 %. 针对训练在粒子对撞机中，有一个电子经过高电压加速，速度达到0.5c ，则此时电子的质量变为静止时的________倍．答案 1.155解析由于电子的速度接近光速，所以质量变化明显，根据爱因斯坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得m ＝m 01－v 2c 2＝m 01－14≈1.155m 0.1．下列说法中正确的是 ( )A ．牛顿运动定律就是经典力学B ．经典力学的基础是牛顿运动定律C ．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D ．经典力学可以解决自然界中所有的问题答案 B解析经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题．因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题，所以选B.2．牛顿定律不适用于下列哪些情况( ) A ．研究原子中电子的运动B ．研究“神舟”七号飞船的高速发射C ．研究地球绕太阳的运动D ．研究飞机从北京飞往纽约的航线答案 A解析牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿定律适用于B 、C 、D 中描述的运动，而A 不适用．对质量和速度关系的认识3．日常生活中，我们并没发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化，其原因是 ( )A ．运动中物体无法称量质量B ．物体的速度远小于光速，质量变化极小C ．物体的质量太大D ．物体的质量不随速度的变化而变化答案 B解析根据狭义相对论m ＝m 01－v 2c 2可知，在宏观物体的运动中，v ≪c ，所以m 变化不大，而不是因为物体的质量太大或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项是B.4．如果真空中的光速为c ＝3.0×108 m/s ，当一个物体的运动速度为v 1＝2.4×108 m/s 时，质量为3 kg.当它的速度为1.8×108 m/s 时，质量为多少？答案 2.25 kg解析根据狭义相对论，m ＝m 01－v 2c 2，由题意知 m 1＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1c 2，m 2＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v 2c 2 所以m 1m 2＝1－v 22c 21－v 21c 2＝4535＝43，所以m2＝34m1＝2.25 kg.(时间：60分钟)题组一对经典力学的认识1．关于经典力学的伟大成就，下列论述正确的是() A．经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合B．经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在C．经典力学第一次向人们展示了时间的相对性D．人们借助于经典力学中的研究方法，建立了完整的经典物理学体系答案AD解析经典力学把天上物体和地面上物体的运动统一起来，从力学上证明了自然界的多样性的统一，第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合．在研究方法上，人们把经典力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上，相继建立了热学、声学、光学、电磁学等，形成了完整的经典物理学体系．综上所述，应选A、D.2．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是() A．经典力学没有局限性B．经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了C．经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象D．经典力学的时间和空间分离的观点不对答案BCD解析经典力学仅适用于宏观、低速运动的物体，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不再适用了，B对；经典力学无法解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象，C对；同样D也对．3．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．“勇气号”宇宙探测器的运动D．以99%倍光速运行的电子束答案 D解析经典力学在低速运动的广阔领域(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，但在高速领域不再适用，故选项A、B、C适用．4．继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在前人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明() A．世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分B．人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界C．人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化D．每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识答案BC解析发现总是来自于认识的过程，爱因斯坦的相对理论并没有否定经典力学，而是对牛顿力学理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战，故A、D错误，B、C正确．5．下列说法正确的是() A．经典力学中物体的质量是不变的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作用力D．物体的速度可以是任意值答案AB6．通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，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答案 C解析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．题组二对经典力学与狭义相对论、量子力学关系的认识7．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，把物理学推广到高速领域答案AD解析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、宏观物体的运动仍适用，C错；狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推广到高速领域，D对．8．关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是() A．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)B．狭义相对论只适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)，不适用于低速运动C．经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)D ．狭义相对论既适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)，也适用于低速运动答案 AD解析经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，狭义相对论是普遍适用的，故A 、D 项正确．9．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相互作用力答案 C解析经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，故A 项是错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，故B 项是错误的；量子力学正确描述了微观粒子运动的规律性，故C 项是正确的；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，故D 项是错误的．题组三对质量和速度关系的认识10．对于公式m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2，下列说法中正确的是 ( )A ．公式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量B ．当物体运动速度v >0时，物体的质量m >m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用C ．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，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，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D ．通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化答案CD解析公式中的m0是物体的静止质量，在v远小于光速时，经典力学依然成立，故A、B错，C、D对．11．电子的静止质量为m e，加速后的电子相对实验室的速度是45c(c为光速)，在实验室中观察到的电子的质量是多大？答案 1.67m e解析m＝m01－v2c2＝m e1－⎝⎛⎭⎪⎫4c5c2＝1.67m e，即以45c运动的电子的质量约是电子静止质量的1.67倍．12．一个静止质量m0＝1 kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度为30 m/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？答案 1.000 000 05 kg解析根据狭义相对论，m＝m01－v2 c2m＝11－302（3×108）2kg＝1.000 000 05 kg.。

高中物理6.6《经典力学的局限性》课时作业新人教版必修2

《经典力学的局限性》基础达标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】经典力学包含于相对论中，经典力学是相对论的特例，即当速度远小于光速时的特例．【答案】 D2．继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明( ) A．世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分B．人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界C．人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化D．每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识【解析】发现总是来自于认识过程，观点总是为解释发现而提出的，主动认识世界，积极思考问题，追求解决(解释)问题，这是科学研究的基本轨迹．任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约，所以所形成的“正确理论”都有一定的局限性，爱因斯坦的相对理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战．【答案】BC3．通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，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．电子先做加速运动，后以光速做匀速直线运动C．电子开始先近似于匀加速运动，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】电子在加速装置中由静止开始加速，开始阶段速度较小，远小于光速，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．【答案】 C4．设某人在以速度0.5c飞行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 1.5cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c【解析】根据光速不变原理知，在任何惯性系中测得的真空中的光速都相同，都为c，故D正确．【答案】 D5．经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指( )A．行星、恒星、星系等巨大的物质领域B．地球表面上的物质世界C．人眼能看到的物质世界D．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界【解析】A、B、C三个选项说的当然都属于“宏观世界”，但都很片面，没有全面描述，本题应选 D.【答案】 D6．当物体的速度v＝0.9c(c为光速)时，物体的质量增大到原质量的________倍．【解析】根据质量与速度的关系，将v＝0.9c代入求得m＝m01－vc2＝m01－0.9cc2≈2.29m0.【答案】 2.297．一个静止质量m0＝1 kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度是v＝30 km/s.在相应的惯性系中的观测者测得该物体的质量为多少？【解析】由m＝m01－v2c2＝11－303000002kg＝1．00000005 kg，也就是说，物体的质量的增加只有5×10－8kg，因此，对于低速运动的物体，其质量的变化完全可以忽略不计．【答案】 1.00000005 kg能力提升1．(2015春·龙山县校级期中)经典力学的局限性体现在其理论只适用于( )A．微观、低速、弱引力领域B．微观、高速、强引力领域C．微观、高速、弱引力领域D．宏观、低速、弱引力领域【解析】经典力学在微观，高速情况下不再适用，经典力学的适用条件为，宏观世界、低速运动、弱引力领域；故D正确．【答案】 D2．对于公式m＝m01－vc2，下列说法正确的是( )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v>0时，物体的质量m>m0，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，质量变化十分微小，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，故质量的变化十分微小，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】式中的m0是物体静止时的质量，所以选项A错．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微小，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，通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化十分微小，一般在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化，所以选项B错，选项C、D正确．【答案】CD3．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12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12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。

【高中教育】人教版高中物理6.6经典力学的局限性精讲优练课型课时自测新人教版必修2.doc

高中物理 6.6经典力学的局限性（精讲优练课型）课时自测新人教版必修21.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.卡文迪许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D。

万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室里的验证是卡文迪许进行的，A、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，从而把物理学推进到高速领域，D对。

2.(多选)(2015·威海高一检测)牛顿的经典力学能很好地解释下列哪些现象( ) A.高速公路上行驶的汽车 B.空气中下落的雨滴C.原子核外电子绕核的转动D.空气中漂浮的肥皂泡【解析】选A、B、D。

经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。

高速公路上行驶的汽车、空气中下落的雨滴、空气中漂浮的肥皂泡都属于宏观、低速范畴，经典力学适用。

原子核外电子绕核的转动属于微观现象，经典力学不适用。

【补偿训练】(多选)20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子，这说明( )A.随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的C.不同领域的事物各有其本质与规律D.人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律【解析】选B、C、D。

人们对客观世界的认识要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形，故A错，B、C、D对。

高中物理 6.6 经典力学的局限性时训练新人教版必修2(2021年整理)

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经典力学的局限性1。

下列服从经典力学规律的是（）A。

自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动 B。

发射导弹、人造卫星、宇宙飞船C.物体运动的速率接近于真空中的光速 D。

能量的不连续现象2。

为经典物理学的建立作出重要贡献的科学家除了我们熟知的牛顿、伽利略和哥白尼外，还有（）A。

开普勒 B.笛卡儿 C。

惠更斯 D.爱因斯坦3。

经典力学的建立（）A.标志着近代自然科学的诞生B.实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合C。

确立了一切自然科学理论应有的基本特征 D.成为量子力学的基础4。

经典力学适用于解决（）A。

宏观高速问题 B。

微观低速问题 C。

宏观低速问题 D.微观高速问题5.牛顿曾谦虚地说过:他比别人看得更远是因为站在巨人的肩上，这里所指的巨人是( )A.亚里士多德 B。

伽利略 C.笛卡儿 D.卡文迪许6.下列说法正确的是( ）①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②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③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④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A。

①③ B.②④ C。

①④ D。

②③7。

下列说法中正确的是（ )A.经典力学是以牛顿的三大定律为基础的B.经典力学在任何情况下都适用C。

【人教版】物理必修二：6.6经典力学的局限性课时作业含答案

文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持课时作业（十二）6经典力学的局限性1 •牛顿定律不适用于下列哪些情况（）A. 研究原子中电子的运动B. 研究“神舟十号”飞船的高速发射C. 研究地球绕太阳的运动D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线［答案］A［解析］牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿定律适用于B、C D中描述的运动，而A不适用.2. 关于经典力学和量子力学，下列说法正确的是（）A. 不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B. 量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动C. 经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D. 上述说法均错误［答案］C［解析］经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动，所以C 项正确.3. 在日常生活中，我们并没有发现物体的质量随着物体运动速度的变化而变化，其原因是（）A. 运动中物体无法称量质量B. 物体的速度远小于光速，质量变化极小C. 物体的质量太大D. 物体的质量不随速度的变化而变化［答案］Bm o［解析］日常生活中见到的物体的速度都很小，由m= ----------- 2可知，当v? c时，仆m o,故B选项正确.4. 经典力学不能适用下列哪些运动（）A. 火箭的发射B. 宇宙飞船绕地球的运动C. “勇气号”宇宙探测器在太空的运动D. 微观粒子的波动性[ 答案] D[ 解析] 经典力学在接近光速的高速运动情况下不能适用，火箭、宇宙飞船等物体虽然速度较大，但还远远小于光速，故在火箭的发射、太空飞行器的运动中，经典力学仍适用．经典力学不适用于微观物体，故选项D正确.5. （2014 •广州高一检测）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[ 答案] AD[解析]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，从而把物理学推到更高领域，D对.6. （2014 •江苏常州月考）对于经典力学理论，下列说法中正确的是（）A. 经典力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础B. 经典力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的C. 经典力学具有丰富的理论成果，也建立了验证科学的方法体系D. 当物体运动速度很大（v T C）、弓I力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间符合的很好[ 答案] ABC[ 解析] 经典力学理论的探索历程曲折，成果显著，但也存在一些局限性，选项A、B、C正确.当物体运动速度很大（V T c）、弓I力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差，选项D错误.7．继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明（）A. 世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识一部分B. 人的意识上有能动性，能够正确地反映客观世界C. 人们对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化D. 每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识[ 答案] BC[ 解析] 发现总是来自于认识过程，观点总是为解释发现而提出的，主动认识世界，积极思考问题，解决( 解释) 问题，这是科学研究的基本思路．任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约，所形成的“正确理论”都有一定的局限性，爱因斯坦的相对论理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论发起挑战．8．下列说法正确的是( )A. 经典力学能够说明微观粒子的规律性B. 经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体C. 相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义D. 对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用[ 答案] B[ 解析] 经典力学适用于宏观、低速物体，新的学说的出现，是一种完善和拓展，经典力学并没有失去其存在的意义．9．对于时空观的认识，下列说法正确的是( )A. 相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律B. 相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例C. 相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用D. 经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用[ 答案] B[ 解析] 相对论给出了物体在高速运动时所遵循的规律，经典物理学为它在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用．经典物理学有简捷的优势，因此A、C、D 错误，B正确.10．下列说法中正确的是( )①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②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－ 34③当普朗克常量h(6.63 X 10 J • s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别④当普朗克常量h(6.63 X 10「34 J • s)不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别A.①③B.②④C.①④D.②③[答案]A[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，故A正确.11．如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c 为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的文档来源为：从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持飞行速度为 0.5C ,强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 ( )A. 0.4 C B . 0.5 C C . 0.9 C D . 1.0 C ［答案］D［解析］根据光速不变原理，在一切惯性参考系中测量到真空中的光速 C 都一样，而壮壮所处参考系即为惯性参考系，因此壮壮观察到的光速为1.0C ,选项D 正确.12.微观粒子的速度很高，它的质量明显地大于静止质量. 在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响.如图所示，1988年中国第一座高能粒子加速器一一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？［答案］1.15m =(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? ［答案］见解析不断增大，物体质量不断增大，产生加速度所需要的力会随之不断增大，使加速越来越困难,因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至大于光速.时的质量会无穷大，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上, 果不堪设想.［解析］ m 应是无穷大.物体加速时，随着速度的(2)光没有静止质量.若光有静止质量，当光传播时速度为C ,由m= 'm ^-2，它传播1-C 213 .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(1)由 m =v = C时,。

2015-2016学年高一物理(人教版必修2)练习册6.6《经典力学的局限性》

6 经典力学的局限性知识点一质量和速度关系1．某物体在低速(接近0)情况下质量为m 0，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 .m 0m·c B . 1－m 20m2·c C .⎝⎛⎭⎫1－m 0m ·c D . 1＋m 20m2·c 知识点二对经典力学局限性的认识2．牛顿运动定律不适用于下列哪些情况( )A ．研究原子中电子的运动B ．研究“神舟九号”飞船的高速发射C ．研究地球绕太阳的运动D ．研究飞机从北京飞往纽约的航线3．下列说法正确的是( )A ．牛顿运动定律就是经典力学B ．经典力学的基础是牛顿运动定律C ．牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题D ．经典力学可以解决自然界中的所有问题4．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相互作用力5．经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指( )A ．行星、恒星、星系等巨大的物质领域B ．地球表面上的物质世界C ．人眼能看到的物质世界D ．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界6．(多选)关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是( )A ．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动(速度接近真空中的光速)B ．狭义相对论只适用于高速运动(速度接近真空中的光速)，不适用于低速运动C ．经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动(速度接近真空中的光速)D ．狭义相对论既适用于高速运动(速度接近真空中的光速)，也适用于低速运动7．(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，把物理学推进到更高领域8．下面说法中正确的是( )①根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍②按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍③在球体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大④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A ．①②B ．③④C ．①③D ．②④9．下列说法中正确的是( )①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②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③当普朗克常量h(6.63×10－34 J ·s )可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别④当普朗克常量h(6.63×10－34 J ·s )不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别A ．①③B ．②④C ．①④D ．②③10．对于时空观的认识，下列说法正确的是( )A ．相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律B ．相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例C ．相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用D ．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用11．地球以3×104 m /s 的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？如果物体的速度达到0.8c(c 为真空中的光速)，它的质量增大到静止质量的多少倍？12．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 ＝ m 01－v 2c 2.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？6 经典力学的局限性1．B [解析] 根据m ＝m 01－v 2c 2可得v ＝1－m 20m2·c ，选项B 正确． 2．A [解析] 牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿运动定律适用于B 、C 、D 中描述的运动，而A 不适用．3．B [解析] 经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础，故选项A 错误，B 正确；经典力学并非是万能的，也有其适用范围，它并不能解决自然界中的所有问题，没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题，选项C 、D 错误．4．C [解析] 经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，选项A 错误；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观、低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，选项B 是错误的；量子力学能够描述微观粒子运动的规律，选项C 是正确的；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，D 是错误的．5．D [解析] A 、B 、C 三个选项说的当然都属于“宏观世界”，但都很片面，没有全面描述，本题应选D .6．AD [解析] 由于经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，狭义相对论是普遍适用的，故选项A 、D 正确．7．AD [解析] 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，选项A 正确，B 错误．相对论并没有否定经典力学，经典力学对于低速、宏观物体的运动仍适用，选项C 错误．狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推进到更高领域，选项D 正确．8．A [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．故正确答案为A .9．A [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，故A 正确．10．B [解析] 相对论给出了物体在高速运动时所遵循的规律，经典物理学为它在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用．经典物理学有简捷的优势．因此选项A 、C 、D 错误，B 正确．11．1.000 000 005倍 1.666 666 667倍[解析] 根据狭义相对论的质量公式m ＝m 01－v 2c 2，可得地球以3×104 m /s 的速度绕太阳公转时，它的质量为m 地＝m 地01－v 2c 2＝m 地01－⎝ ⎛⎭⎪⎫3×1043×1082≈1.000 000 005m 地0 即增大到静止质量的1.000 000 005倍物体的速度达到0.8c 时，它的质量为m ＝m 01－v 2c 2＝m 01－（0.8c ）2c 2≈1.666 666 667m 0即增大到静止质量的1.666 666 667倍．12．略[解析] (1)由m ＝ m 01－v 2c 2知：当v ＝c 时，m 应是无穷大．物体加速时，随着速度的不断增大，物体质量不断增大，产生加速度所需要的力会随之不断增大，使加速越来越困难，因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至大于光速．(2)光没有静止质量．若光有静止质量，当光传播时速度为c ，由m ＝ m 01－v 2c 2，它传播时的质量会无穷大，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上，后果不堪设想．。

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