人教版高中物理(必修2)课时作业：第六章第6节经典力学的局限性(附答案)

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高中物理必修二教案：6.6 经典力学的局限性(附答案)

6.6 经典力学的局限性教学目标一、知识与技能1.了解牛顿运动定律及万有引力定律为基础的经典力学在广阔的领域里有着广泛的应用。

2.知道牛顿运动定律的适用范围。

3.知道物体的质量、长度、时间在高速运动中必须考虑它们随速度变化而变化。

4.明确相对论和量子力学跟经典力学的关系。

二、过程与方法1.通过互联网及教材对信息的收集和处理，逐步学会分析、解决问题以及提高与他人交流、合作的能力。

2.根据学习任务，能计划安排并调控自己的学习过程，有一定的自主学习能力。

三、情感态度与价值观1.培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。

2.培养学生对科学的好奇心与求知欲。

教学重点牛顿运动定律的适用范围。

教学难点高速运动的物体，速度和质量之间的关系。

教学过程一、引入新课教师：自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，如，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。

经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，如，从地面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、飞机等各种交通工具，从投出的篮球到发射火箭、人造卫星、宇宙飞船……从而证明了牛顿运动定律的正确性。

但是，经典力学也不是万能的，像一切科学一样，它没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。

它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”。

那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。

二、新课教学（一）从低速到高速教师：请同学们阅读教材“从低速到高速”部分。

回答低速与高速的概念、质速关系、速度合成与两个公式。

学生：低速到高速的概念，通常所见的物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车，发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等。

有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。

质速关系：在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即2201c vm m -=其中m0为静止质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。

最新人教版高中物理必修二精品课件：第6章 6.经典力学的局限性

子，这在科学界引起了不小的轰动，但次年 2 月，研究人员在对
该实验系统重新进行测试后，揪出了两个疑似故障，则这一结果
很有可能是在实验存在异常因素的情况下所得到的．
根据爱因斯坦提出的狭义相对论，任何物体的速度都不可能
超过光速，如果超光速粒子被证实存在，那么支撑现代物理学的
相201对9/论8/4将会被颠覆．不过目前尚无法下定论，一切仍待进一步求
6．经典力学的局限性
2019/8/4
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1．经典力学的基础是_________牛__顿___运__动，牛定顿律运动定律和
宏观
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2
3．1915 年，爱因斯坦创立了____________广__义__相，这对是论一
种新的时空不与引适力用理论．在强引力的情况下，牛顿引力理论没有区别
____________________．当物体的运动速度远小于光速时，相
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即“普朗克常数”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结
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知识点牛顿定律的经典性和局限性
欧洲核子研究中心曾在 2011 年宣布发现了速度大于光速的粒

2018-2019学年高中物理(人教版)必修二：第六章第6节经典力学的局限性Word版含答案

第6节经典力学的局限性世纪初，著名物理学家爱因斯坦建变的；狭义相对论中指出质量随速度的.动规律；量子力学能正确描述微观粒子.科学，而只认为过去的科学是自己在一一、经典力学的适用范围1.经典力学是指以牛顿三大定律为核心的矢量力学，有时也泛指描述宏观、低速物体机械运动的经典力学体系.2.经典力学适用于宏观、低速、弱引力.二、狭义相对论1.狭义相对论阐述了物体在以接近光速的速度运动时遵循的规律.2.速度的影响(1)一个物体静止时的质量为m0，当它以速度v运动时，质量为m.(2)对于时间而言，运动时钟变慢.(3)对于空间而言，运动直尺变短.一、合作探究找规律考点一从低速到高速地球绕太阳公转的速度是3×104 m/s，设在美国伊利诺伊州费米实验室的圆形粒子加速器可以把电子加速到0.999 999 999 987倍光速的速度，请思考：1.地球的公转速度在狭义相对论中属于低速还是高速？被加速器加速后的电子的速度呢？2.加速后电子的质量比电子的静止质量增大了还是减小了？答：1.地球公转速度属于低速，被加速器加速后的电子的速度属于高速.2.加速后电子的质量比电子的静止质量大.考点二从宏观到微观，从弱引力到强引力如图所示，“黑洞”是爱因斯坦广义相对论中预言的一种特殊天体.它的密度极大，对周围的物质(包括光)有极强的吸引力，在研究“黑洞”时，经典力学还适用吗？如何研究“黑洞”问题？答：不适用.经典力学适用于弱引力问题，而“黑洞”问题属于强引力问题，经典力学不再适用，可以利用爱因斯坦的广义相对论研究“黑洞”问题.二、理解概念做判断1.在经典力学中，位移的测量与参考系的运动情况无关.(√)2.牛顿定律在物体速度达到几千米每秒时就不再适用了.(×)3.光速不变原理是指在不同的惯性参考系中，测得的真空中的光速是不变的.(√)4.在狭义相对论中，物体的质量不会随物体的速度的变化而变化.(×)5.量子力学不能描述微观粒子的运动规律.(×)1.发展历程2.经典力学的伟大成就(1)经典力学和天文学相结合，建立了天体力学；经典力学和工程材料相结合，建立了各种应用力学，如流体力学、材料力学、结构力学等.(2)自然界中关于宏观物体的运动问题，都服从经典力学的规律.从行星的运动到地面上各种物体的运动，从人力车、马车的运动到汽车、火车、飞机的运动，从抛出石块到发射导弹、人造卫星，都服从经典力学的规律.3.经典力学与相对论、量子理论的关系(1)两种理论是历史发展的不同产物我们对自然界的认识过程都是从肤浅到深刻，从片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要一个过程.在历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和相对论、量子力学两套物理学理论.经典力学理论不可能穷尽一切真理，必有其局限性，现在可认为经典力学理论是狭义相对论和量子理论的特例.(2)两种理论的适用范围不同经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体.而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用.近期建立的相对论原理及量子力学是一种全新的时空与引力理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完善，适用范围更广、更全面.(3)小船在河中顺流而下，在经典力学中，时间和空间互不相干，它们的存在和测量均与运动无关，故有v船岸＝v船水＋v水岸.但相对论认为，速度总与位移及时间间隔的测量相联系，因而上式不成立.(4)牛顿的万有引力定律认为：物体的半径减半，引力增大到原来的四倍，即符合“平方反比”规律.爱因斯坦引力理论表明：物体间的距离减小时，它们间的引力比“平方反比”规律增加得更快，距离越小，这种差别就越大.典例1(多选)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．经典力学理论的成立具有一定的局限性C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变D．相对论与量子力学否定了经典力学理论【思路点拨】经典力学适用于宏观低速问题，而相对论主要应用于微观高速问题，但在低速问题中也同样成立，两者并不矛盾.【解析】经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体，具有一定的局限性，A错误，B正确；在经典力学中，物体的速度v≪c，所以物体的质量不随运动状态的改变而改变，但相对论和量子力学并不否定经典力学，认为它是在一定条件下的特殊情形，C正确，D错误.【答案】BC(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．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律解析：人们对客观世界的认识，要受到他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，人们只有不断地扩展自己的认识，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，所以A错，B、C、D对.答案：BCD。

人教版高中物理必修二第6单元6-经典力学的局限性课后习题巩固(有详细解析)

C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
解析：经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体，A错，B对.在经典力学中，物体的速度v＜＜c，所以物体的质量不随运动状态而改变，但相对论和量子力学并不否定经典力学，认为它是在一定条件下的特殊情形，C正确，D错误.
答案：BC
4.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
解析：根据狭义相对论m= 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，正确选项为B.
人教版高中物理必修二第6单元6-经典力学的局限性课后习题巩固（有详细解析）
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物理新课标：第6单元6.经典力学的局限性课.像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的___________性.人们认识到经典力学有它的适用范围：只适用于___________运动，不适用于___________运动，在___________的情况下，牛顿引力理论将不再适用.
解析：由质速关系表达式代入求解.
由m= kg=1.000 000 05 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.
7.一块静止质量为m0的石块，当它相对于静止地面的你以速度v匀速运动时，你观测到它的质量是增大、减小，还是不变？

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”。

人教版高一物理必修二第六章：经典力学的局限性

人教版高一物理必修二第六章：经典力学的局限性班级________ 姓名_______【自主学习】(1)经典力学的基础是，牛顿运动定律和万有引力定律在、、的宽广区域，包括的研讨中，经受了实际的检验，取得了庞大的成就。

(2)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。

【典型例题】1．关于经典力学的局限性，以下说法正确的选项是()A．经典力学适用于微观低速运动的物体B．由于经典力学有局限性，所以普通力学效果都用相对论力学来处置C．火车提速后，有关速度效果不能用经典力学来处置D．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的微观物体2．以下说法正确的选项是()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．牛顿运动定律可以处置自然界中的一切效果D．经典力学可以处置自然界中的一切效果【针对练习】3．思索到地球自转的影响，同一物体在不同纬度的空中处所受的重力是不同的，下面说法中正确的选项是 ( )A、物体在地球的两极时所受重力最大B、物体在地球的两极时所受重力最小C、物体在地球的赤道时所受重力最大D、物体在地球的赤道时所受重力最小4．想象人类开发月球，不时把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看做是平均的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动．那么与开采前相比( ) A．地球与月球的万有引力将变大 B．地球与月球的万有引力将变小C．月球绕地球运动的周期将变长 D．月球绕地球运动的周期将变短5．假定太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，可求得〔〕A、该行星的质量B、太阳的质量C、该行星的平均密度D、太阳的平均密度6．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，在宇宙飞船的空间实验室里，不能运用的仪器有( )A 、密度计B 、弹簧秤C 、天平D 、水银气压计7．宇宙飞船要与盘绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站( )A ．只能从较高轨道上减速B ．只能从较低轨道上减速C ．只能从与空间站同一轨道上减速D ．无论在什么轨道，只需减速即可8．地球同步卫星距空中高度为h ，地球外表的重力减速度为g ，地球半径为R ，地球自转的角速度为ω，那么同步卫星绕地球转动的线速度为〔〕A ．v =〔R +h 〕ωB ．v =)/(h R RG +C ．v =R )/(h R g +D ．v =32ωg R9．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F 1，向心减速度为a 1，线速度为v 1，角速度为ω1；绕地球外表左近做圆周运动的天然卫星〔高度疏忽〕所受的向心力为F 2，向心减速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F 3，向心减速度为a 3，线速度为v 3，角速度为ω3；地球外表重力减速度为g ，第一宇宙速度为v ，假定三者质量相等，那么( )A ．F 1=F 2＞F 3B ．a 1=a 2=g ＞a 3C ．v 1=v 2=v ＞v 3D ．ω1=ω3＜ω210．发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，如右图所示，当卫星区分在1、2、3轨道上正常运转时，以下说法正确的选项是〔〕A.卫星在轨道2上由Q 向P 运动的进程中速率越来越小B.卫星在轨道3上经过P 点的速率大于在轨道2上经过P 点的速率C.卫星在轨道2上经过Q 点的半径小于在轨道2上经过P 点的半径D.卫星在轨道2上经过Q 点的减速度等于在轨道1上经过Q 点的减速度【附加题】11临时观测，人们在宇宙中曾经发现了〝双星系统〞．〝双星系统〞由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统普通远离其他天体，如图1所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相反的匀速m 2 O 图1圆周运动，而不会由于万有引力作用，使它们吸在一同〔不思索其他天体对它们的影响〕，两天体质量区分为m1和m2，相距为L，〔引力常量为G〕〔1〕求两个天体的轨道半径之比〔2〕求它们做匀速圆周运动的周期T。

2019-2020年人教版物理必修二讲义：第6章+6.经典力学的局限性及答案

2019-2020 年人教版物理必修二讲义：第 6 章 +6．经典力学的限制性及答案6. 经典力学的限制性[学习目标 ] 1.认识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合用范围． (要点 ) 3.知道速度对证量的影响及光速不变原理． (难点 ) 4. 认识科学理论的相对性，领会科学理论是不停发展和完美的．一、从低速到高速速度远小于光速靠近光速运动物理理论经典力学相对论物体的质量跟着物体运动速质量与速度的关物体的质量是不随运动状度的增大而增大， m ＝系态改变的2m 0/ 1－v2c位移、时间与参位移的丈量、时间的丈量同一过程的位移和时间的测考系的关系都与参照系没关量在不一样参照系中是不一样的二、从宏观到微观、从弱引力到强引力 1．微观世界电子、质子、中子等微观粒子的运动规律在好多状况下不可以用经典力学来说明，而量子力学能够正确地描绘微观粒子的运动规律．2．经典力学的合用范围经典力学合用于低速运动，不合用于高速运动，合用于宏观世界，不合用于微观世界．3．从弱引力到强引力(1)1915 年，爱因斯坦创办了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论．在强引力的状况下，牛顿的引力理论不再合用．(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构造没有差别．当另一个重要常数即“普朗克常量” × 10－34 J ·s)能够忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有差别．1．思虑判断 (正确的打“√”，错误的打“×” )(1) 在经典力学中，位移的丈量与参照系的运动状况没关．( √)(2) 在相对论力学中，运动的时钟和静止的时钟快慢同样．( ×)(3) 在相对论力学中，高速运动的物体质量要变小．( ×)(4) 经典力学一般不合用于微观粒子．( √)(5) 万有引力定律合用于中子星表面引力的计算．( ×)2．以下物体的运动不可以用经典力学描绘的是()A．飞机的飞翔B．人造卫星的运转C．小汽车的行驶D．光子的运动D[经典力学合用于低速宏观的物体， A、B、C 不切合题意，选项 D 切合题意． ]3．对于经典力学的限制性，以下说法正确的选项是()A．火车加速后，有关速度问题不可以用经典力学来办理B．因为经典力学有限制性，因此一般力学识题都用相对论力学来解决C．经典力学合用于宏观低速运动的物体D．经典力学只合用于像地球和太阳那样大的宏观物体C[经典力学是有限制性，经典力学合用于宏观低速运动的物体，但对于一般力学识题还能用经典力学来解决，因此即便在火车加速后，有关速度问题还能用经典力学来办理，故 A、B 错误， C 正确；经典力学不单合用于像地球和太阳那样大的宏观物体，也合用一般尺寸的宏观物体，故 D 错误．应选 C.]物体速度对证量的影响(1)低速：远小于光速的速度为低速，往常所见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动．(2)高速：有些微观粒子在必定条件下其速度能够与光速相靠近，这样的速度称为高速．2．速度对证量的影响(1)在经典力学中，物体的质量不随速度而变．依据牛顿第二定律 F ＝ma 知，物体在力 F 作用下做匀变速运动，只需时间足够长，物体的运动速度就能够增添到甚至超出光速 c.(2) 爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即m＝m02，此中 m0为物体静止时的质量， m 是物体速度为v 时的质量，c是真空v1－2c中的光速．在高速运动时，质量的丈量是与运动状态亲密有关的．3．速度对物理规律的影响：对于低速运动问题，一般用经典力学规律来处理．对于高速运动问题，经典力学已不再合用，需要用狭义相对论知识来办理．【例 1】把电子从v1＝0.9c 加快到v2＝0.97c 时电子的质量增添多少？(已知－ 31电子静止质量 m0＝× 10 kg)[分析 ] 电子速度为 v 1时电子质量为m1＝m0 m0＝1－2 v 121－c电子速度为 v 2时电子质量为m2＝m0 m0＝1－2 v 221－c电子质量增量为m＝m2－ m1＝×10－30 kg.[答案 ] ×10 30 kg－物体的质量与速度的关系从爱因斯坦的相对论可知：物体的速度越大，它的质量就越大．当物体的速2019-2020 年人教版物理必修二讲义：第 6 章 +6．经典力学的限制性及答案度远小于光速时，其质量的变化能够忽视；当物体的速度靠近光速时，质量变化将很显然，其质量变化不行忽视．．多项选择对于公式m＝m0 2，以下说法中正确的选项是 ()1 ( )v1－2cA．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，故经典力学不再合用C．当物体以较小速度运动时，质量变化十分细小，经典力学理论仍旧合用，只有当物体以靠近光速的速度运动时，质量变化才显然，故经典力学合用于低速运动，而不合用于高速运动D．往常因为物体的运动速度很小，故质量的变化引不起我们的感觉，在剖析地球上物体的运动时，不用考虑质量的变化CD [公式中 m0是物体的静止质量， m 是物体以速度v运动时的质量，选项A 错误．由公式可知，只有当v 靠近光速时，物体的质量变化才显然，一般状况下物体的质量变化十分细小，故经典力学仍旧合用，选项C、D 正确， B 错误． ]狭义相对论、量子理论、广义相对论的比较1．差别狭义相经典力学合用于低速运动的物体；狭义相对论论述物体在以靠近对论光速运动时所按照的规律量子力学经典力学合用于宏观世界；量子力学能够正确描绘微观粒子的运动规律广义相经典力学在弱引力的状况下与实验结果切合得很好；爱因斯坦的对论广义相对论能够解说强引力状况下的作用规律2019-2020 年人教版物理必修二讲义：第 6 章 +6．经典力学的限制性及答案(1)当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学与经典物理学的结论没有差别．(2)当另一个重要常数即“普朗克常量”能够忽视不计时，量子力学和经典力学的结论没有差别．【例 2】(多项选择 )对于经典力学、相对论与量子论的说法正确的选项是()A．当物体的速度靠近光速时，经典力学就不合用了B．相对论和量子力学的出现，使经典力学失掉了意义C．量子力学能够描绘微观粒子运动的规律性D．万有引力定律也合用于强互相作使劲AC [经典力学只合用于低速宏观的物体，故 A 正确；相对论和量子力学的出现，并无否认经典力学，不过说经典力学有必定的合用范围，故 B 错误；量子力学描绘了微观粒子运动的规律性，故 C 正确；万有引力定律只合用于弱互相作使劲，而对于强互相作使劲是不合用的，故 D 错误．]2．(多项选择 )对于经典力学、狭义相对论和量子力学，以下说法中正确的选项是 () A．狭义相对论和经典力学是互相对峙的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律听从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动规律听从牛顿运动定律C．经典力学合用于宏观物体的运动，量子力学合用于微观粒子的运动D．无论是宏观物体，仍是微观粒子，经典力学和量子力学都是合用的BC [相对论并无否认经典力学，而是以为经典力学是相对论理论在必定条件下的特别情况， A 错误；经典力学合用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题，经典力学不再合用，但相对论、量子力学合用，选项 B、C 正确，D错误． ]讲堂小结2019-2020 年人教版物理必修二讲义：第 6 章 +6．经典力学的限制性及答案1.在经典力学中，物体的质量是固定不变的；狭义相对论中指出质量随速度m0的变化而变化，其关系式为m＝v2.1－c22．经典力学能精准地描绘宏观物体的运动规律；量子力学能正确描绘微观粒子的运动规律．3．量子力学和相对论都没有否认过去的科学，而只以为过去的科学是自己在必定条件下的特别情况 .知识脉络1． (多项选择 )经典力学规律合用于以下运动的是()A．子弹的飞翔B．飞船绕地球的运转C．列车的运转D．粒子靠近光速的运动ABC [经典力学的合用范围是宏观、低速情况，子弹的飞翔、飞船绕地球的运转、列车的运动，经典力学能合用，故A、 B、C 正确；对于微观、高速的情况经典力学不合用，故 D 错误． ]2．对于经典力学，以下说法正确的选项是()A．仅合用于微观粒子的运动B．合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2019-2020 年人教版物理必修二讲义：第 6 章 +6．经典力学的限制性及答案D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关B [经典力学使用条件为：宏观，低速．对微观，高速度运动不再合用，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、长度与其运动速度没关，故C、 D 错误．应选 B.] 3．对于经典力学和量子力学，以下说法中正确的选项是()A．无论是对宏观物体，仍是微观粒子，经典力学和量子力学都是合用的B．量子力学合用于宏观物体的运动；经典力学合用于微观粒子的运动C．经典力学合用于宏观物体的运动；量子力学合用于微观粒子的运动D．上陈述法都是错误的C[经典力学合用于低速运动、宏观物体，不合用于高速、微观粒子．量子力学不合用于宏观物体，合用于微观粒子，应选项C正确．]4．平时生活中，我们并没发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化，其原由是()A．运动中的物体没法称量质量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B [依据狭义相对论质速关系m0 2可知，在宏观物体的运动中，v?c，m＝v1－ 2c因此 m 变化不大．而不是因为物体的质量太大或没法丈量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项为 B.]。

人教版高中物理必修二课件：第六章 6.经典力学的局限性

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= 0 ,两者在速度远小于光
2
1- 2

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
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍
界,有局限性。
相对论并没有否定牛顿建立的经典力学理论。经典力学理论是
相对论当 v≪c 时的结果。
一、
从低速到高速
知识精要
1.低速与高速的概念
(1)低速:远小于光速的速度为低速,通常所见物体的运动,如行
驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆
为低速运动。
(2)高速:有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近,
动问题,经典力学已不再适用,需要用相对论知识来处理。
3.物体运动的速度对质量有影响吗?有何影响?
答案:(1)在经典力学中,物体的质量不随速度而变。
(2)爱因斯坦的狭义相对论指出,物体的质量随速度的增大而增

大,即 m= 0 ,其中 m0 为物体静止时的质量,m 是物体速度为 v 时的
2
1- 2

1.试举例说明何为低速,何为高速。

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。

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。

【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,。

人教版高中物理必修二6-6经典力学的局限性.docx

高中物理学习材料桑水制作第6章第6节经典力学的局限性基础夯实1．(2011·南京六中高一检测)关于经典力学的局限性，下列说法正确的是( ) A．经典力学适用于宏观低速运动的物体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．火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理D．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体答案：A2．2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献．爱因斯坦对物理学的贡献有( )A．创立“相对论”B．发现“X射线”C．提出“光子说”D．建立“原子核式模型”答案：AC解析：所列的选项中，发现“X射线”的是伦琴，建立“原子核式模型”的是卢瑟福．“相对论”由爱因斯坦创立，“光子说”由爱因斯坦提出．故选A、C.3．(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．4．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 →c )、引力很强、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答案：ABCD解析：经典力学理论的历程曲折、成果显著、但也存在一些局限性．5．以下说法正确的是( )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 ．在经典力学中，物体的质量随物体运动速度增大而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大C ．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度增大而增大D ．上述说法都是错误的答案：C6．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高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 ．经典物理学在自己的适用范围内还将继续发挥作用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答案：ABCD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．7．一条河流中的水以相对于河岸的速度v 水岸流动，河中的船以相对于河水的速度v 船水顺流而下．在经典力学中，船相对于岸的速度为v 船岸＝________.答案：v 船水＋v 水岸8．如果观察者测出一个高速运动的电子质量为2m 0，问电子速度为多大？(m 0为电子的静止质量)答案：0.866c解析：将m ＝2m 0，代入m ＝m 01－(v c )2得v ＝0.866c .能力提升1．(福建厦门六中高一检测)假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是( )A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高答案：D2．人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法，如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等．在下列研究中，运用理想实验法进行研究的是( ) A．牛顿发现了万有引力定律B．伽利略得出力不是维持物体运动的原因C．爱因斯坦提出相对论D．普朗克提出量子论答案：B解析：“牛顿发现了万有引力定律、爱因斯坦提出相对论、普朗克提出量子论”都是可以通过科学实验验证的，所以ACD错；“伽利略得出力不是维持物体运动的原因”则无法通过科学实验验证，只有运用理想实验法来推导，正确答案为B.3．下列关于经典力学说法正确的是( )A．按照经典力学，只要知道初始条件，就可以准确地确定体系已往和未来的运动状态B．按照经典力学，运动只存在一种方式，那就是连续变化C．能量可以不连续变化D．一切自然现象都服从力学原理，都只能按力学的规律以严格的确定性发生和演化答案：ABD解析：按照经典力学，能量一定连续变化的，所以C错，正确答案为ABD.4．下列关于经典力学说法正确的是( )A．观察、实验、假说、验证等是物理学科的基本研究方法B．分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等是物理学科中常用的思维方法C．近代自然科学建立起实证科学的方法论传统，其主要特点是实验与数学结合：从实验事实出发，通过数学推演建立理论体系，然后，再用实验或观测去验证理论的正确性D．实证科学方法的建立，使人们判别真理的标准从盲目的信仰转向理性与实践，使科学在整个文化中的地位不断提高答案：ABCD解析：物理学科的基本研究方法是观察、实验、假说、验证等，物理学科常用的思维方法是分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等，实证科学方法的主要特点是实验与数学结合，改变了人们的世界观．5．通常我们把相对地面静止或匀速运动的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答案：BD解析：“绕地球做匀速圆周运动的飞船”、“进站时减速行驶的火车”不属于静止或匀速直线运动．6．________和________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，是人类认识史上的一次重大飞跃．答案：牛顿运动定律万有引力定律解析：在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿运动定律和万有引力定律把天体的运动和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．7．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．如图所示，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？答案：1.155m 0解析：m ＝m 01－v2c 2得m ＝m 01－14＝m 034＝2m 03＝1.155m 0. 8．如果真空中的光速为c ＝3.0×108m/s ，一个物体当其运动速度为v 1＝2.4×108m/s时质量为3kg.当它的速度为v 2＝1.8×108m/s 时，质量为多少？答案：2.25kg解析：m 1＝m 01－(v 1c )2，m 2＝m 01－(v 2c )2所以m 1m 2＝1－v 22c 21－v 12c2＝4535＝43 所以m 2＝34m 1＝94kg ＝2.25kg。

高一物理人教版必修2课时作业：6.14 经典力学的局限性 Word版含答案

14 经典力学的局限性1．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，把物理学推到高速领域2．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3．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4．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 ．相对论是在否定经典力学的基础上建立起来的C ．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例D ．经典力学适用于解决宏观低速运动问题5．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力学的结论没有区别B ．当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典力学的结论没有区别C ．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D ．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6．对于公式m ＝m 01－⎝⎛⎭⎫v c 2下列说法中正确的是( )A ．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，质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化14经典力学的局限性答案1．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，从而把物理学推到更高领域，D对．] 2．AB[牛顿的经典力学理论认为质量、时间、空间都是独立于物体及其运动的，也就是不受速度的影响，物体的速度应小于c.]3．C[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．]4．CD[相对论的建立并没有否定经典力学，经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形，只适用于宏观物体的低速运动情形，所以C、D项正确．]5．AC[在物体的速度比光速小很多很多时，相对论物理学和经典力学的结论是一样的，在微观微粒运动中，忽略普朗克常量，两者结论也一样．]6．CD[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，故选项A、B错而C、D对．]。

物理人教版必修2：第六章 6.经典力学的局限性

2．经典力学有一定的适用范围和局限性．下列现象不适合用经典力学描述的是( D ) A．飞行的子弹 B．绕地球运行的飞船 C．运行的列车 D．接近光速运动的粒子
广义相对论 3．1915 年，爱因斯坦创立了________________，这是一种新的时空与引力理论．在强引力的情况下，牛顿引力理论 ____________________．当物体的运动速度远小于光速时，相不适用没有区别对论与经典物理学的结论______________；当另一个重要常数即“普朗克常数”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结
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，所有这些都服从经典力学规律．
答案：D
【触类旁通】 1．下列说法正确的是( B ) 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
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，有其适用范围，并不能解决自然界中的所有问题，也没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题．
2．因为微观粒子(如电子、质子、中子)在运动时不仅具有
粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用；同时在高速运动的领域内，由于物体运动速度太快，导致质量发生变化，而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用． 3．量子力学的建立，并不是对经典力学的否定．对于宏观物体的运动，量子现象并不显著，经典力学仍然适用．所以现代物理学的发展，并没有使经典力学失去价值，而是更好地完善了物理学体系．

人教版高中物理必修2同步教学第6章万有引力与航天 6经典力学的局限性24

(2)爱因斯坦的狭义相对论指出,物体的质量随速度的
增大而增大,即m=
m0
1
v2 c2
,其中m0是物体静止时的质
量,m是物体速度为v时的质量,c是真空中的光速。在高
速运动时,质量的测量结果是与运动状态密切相关的。
【典例示范】
(多选)对于公式m= 世纪金榜导学号
m0
1
v2 c2
,下列说法中正确的是(
2.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
【解析】选B。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。
6.经典力学的局限性
一、从低速到高速【思考】能根据牛顿运动定律研究原子中电子的运动吗? 提示:不能。
物理理论
速度远小于光速经典力学
接近光速运动 _相__对__论__
质量与速物体的质量是不随度的关系运动状态改变的
位移、时间位移的测量、时间
与参考系的测量都与参考系
的关系
_无__关__
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,C正确,A、B、D错误。

人教版高中物理必修二_第六章第六节经典力学的局限性测试题

人教版高中物理必修二:第六章第六节经典力学的局限性测试题一、多选题1. 关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是( )A．狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律B．狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律C．牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律D．牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律2. 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3. (多选)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()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()不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别二、单选题4. 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5. 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6. 关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是( )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 ．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例C ．经典力学只适用于宏观物体的运动，量子力学只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7. 牛顿时空观也叫经典时空观，下列关于经典时空观及经典力学的说法正确的是（）A ．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B ．经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观和微观世界C ．在经典力学中，物体的质量是随运动状态而改变的D ．经典力学也适用于高速运动的宏观物体)B ．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题A ．经典力学能够描述微观粒子的运动规律8.下列说法正确的是C．相对论与量子力学的出现，表明经典力学已失去意义D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用9. 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．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c。

高中物理第六章万有引力与航天第6节经典力学的局限性课堂达标(含解析)新人教版必修2(new)

第六章第六节经典力学的局限性1．（湖北武汉二中2015～2016学年高一下学期检测）下列说法正确的是错误!( B ) 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．经典力学理论的成立具有一定的局限性C．在相对论中，物体的质量不随运动状态的改变而改变D．相对论与量子力学否定了经典理论解析：经典力学有一定的局限性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动的物体,所以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，当物体做高速运动时，根据相对论，质量随速度的增大而增大，所以C错误.相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形,所以D错误.2．（山东枣庄八中2016～2017学年高一下学期检测）下列说法不正确的是错误!（ D ）A．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B．相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同C．经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动问题D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别解析：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A正确；相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同，故B正确;经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题,不适用于高速运动(相对于光速）问题,故C正确；当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论相差不大，故经典力学是适用的,故D错误。

3．（广东深圳中学2016~2017学年高一下学期检测)美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。

引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”,相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性.关于经典力学，下列说法正确的是错误!（ A ）A．经典力学完全适用于宏观低速运动B．经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值解析：经典力学完全适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的，故A正确;经典力学取得了巨大的成就,但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的,故B错误;在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现,就否定了经典力学，经典力学仍然是正确的，不会过时也不会失去价值，故CD错误。