高中物理人教版第六章萬有引力與航天課時作業(yè)12

課時作業(yè)(十二)經(jīng)典力學(xué)的局限性[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．牛頓定律不適用于下列哪些情況()A．研究原子中電子的運(yùn)動B．研究“神舟十號”飛船的高速發(fā)射C．研究地球繞太陽的運(yùn)動D．研究飛機(jī)從北京飛往紐約的航線答案：A解析：牛頓力學(xué)屬于經(jīng)典力學(xué)的研究范疇，適用于宏觀、低速運(yùn)動的物體，并注意到低速和高速的標(biāo)準(zhǔn)是相對于光速，可判定牛頓定律適用于B、C、D中描述的運(yùn)動，而A不適用．2．關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)，下列說法正確的是()A．不論是對宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的B．量子力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動，經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動C．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動D．上述說法均錯誤答案：C解析：經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動，所以C項(xiàng)正確．3．在日常生活中，我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨著物體運(yùn)動速度的變化而變化，其原因是()A．運(yùn)動中物體無法稱量質(zhì)量B．物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小C．物體的質(zhì)量太大D．物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化答案：B解析：日常生活中見到的物體的速度都很小，由m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))可知，當(dāng)v?c時，m≈m0，故B選項(xiàng)正確．4．經(jīng)典力學(xué)不能適用下列哪些運(yùn)動()A．火箭的發(fā)射B．宇宙飛船繞地球的運(yùn)動C．“勇氣號”宇宙探測器在太空的運(yùn)動D．微觀粒子的波動性答案：D解析：經(jīng)典力學(xué)在接近光速的高速運(yùn)動情況下不能適用，火箭、宇宙飛船等物體雖然速度較大，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速，故在火箭的發(fā)射、太空飛行器的運(yùn)動中，經(jīng)典力學(xué)仍適用．經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀物體，故選項(xiàng)D正確．5．物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列表述正確的是()A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．牛頓通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了萬有引力定律C．相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用D．愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學(xué)推進(jìn)到高速領(lǐng)域答案：AD解析：萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，但在實(shí)驗(yàn)室里加以驗(yàn)證是卡文迪許進(jìn)行的，A對，B錯．相對論并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)對于低速、宏觀運(yùn)動仍適用，C錯．狹義相對論的建立，是人類取得的重大成就，從而把物理學(xué)推到更高領(lǐng)域，D對．6．對于經(jīng)典力學(xué)理論，下列說法中正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)是物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)B．經(jīng)典力學(xué)的理論體系是經(jīng)過幾代科學(xué)家長期的探索，歷經(jīng)曲折才建立起來的C．經(jīng)典力學(xué)具有豐富的理論成果，也建立了驗(yàn)證科學(xué)的方法體系D．當(dāng)物體運(yùn)動速度很大(v→c)、引力很強(qiáng)、活動空間很小(微觀)時，經(jīng)典力學(xué)理論所得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間符合的很好答案：ABC解析：經(jīng)典力學(xué)理論的探索歷程曲折，成果顯著，但也存在一些局限性，選項(xiàng)A、B、C正確．當(dāng)物體運(yùn)動速度很大(v→c)、引力很強(qiáng)、活動空間很小(微觀)時，經(jīng)典力學(xué)理論所得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間出現(xiàn)了較大的偏差，選項(xiàng)D錯誤．7．繼哥白尼提出“太陽中心說”、開普勒提出行星運(yùn)動三定律后，牛頓站在巨人的肩膀上，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)，揭示了包括行星在內(nèi)的宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律；愛因斯坦既批判了牛頓力學(xué)的不足，又進(jìn)一步發(fā)展了牛頓的經(jīng)典力學(xué)，創(chuàng)立了相對論，這說明()A．世界無限擴(kuò)大，人不可能認(rèn)識世界，只能認(rèn)識一部分B．人的意識上有能動性，能夠正確地反映客觀世界C．人們對世界的每一個正確認(rèn)識都有局限性，需要發(fā)展和深化D．每一個認(rèn)識都可能被后人推翻，人不可能獲得正確的認(rèn)識答案：BC解析：發(fā)現(xiàn)總是來自于認(rèn)識過程，觀點(diǎn)總是為解釋發(fā)現(xiàn)而提出的，主動認(rèn)識世界，積極思考問題，解決(解釋)問題，這是科學(xué)研究的基本思路．任何一個人對客觀世界的認(rèn)識都要受當(dāng)時的客觀條件和科學(xué)水平的制約，所形成的“正確理論”都有一定的局限性，愛因斯坦的相對論理論是對牛頓力學(xué)的理論的發(fā)展和深化，但也有人正在向愛因斯坦理論發(fā)起挑戰(zhàn)．8．下列說法正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)能夠說明微觀粒子的規(guī)律性B．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運(yùn)動問題，不適用于高速運(yùn)動的物體C．相對論與量子力學(xué)的出現(xiàn)，說明經(jīng)典力學(xué)已失去意義D．對于宏觀物體的高速運(yùn)動問題，經(jīng)典力學(xué)仍適用答案：B解析：經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速物體，新的學(xué)說的出現(xiàn)，是一種完善和拓展，經(jīng)典力學(xué)并沒有失去其存在的意義．9．對于時空觀的認(rèn)識，下列說法正確的是()A．相對論給出了物體在低速運(yùn)動時所遵循的規(guī)律B．相對論具有普遍性，經(jīng)典物理學(xué)為它在低速運(yùn)動時的特例C．相對論的出現(xiàn)使經(jīng)典物理學(xué)在自己的適用范圍內(nèi)不再繼續(xù)發(fā)揮作用D．經(jīng)典物理學(xué)建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，它的結(jié)論又受到無數(shù)次實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，因此在任何情況下都適用答案：B解析：相對論給出了物體在高速運(yùn)動時所遵循的規(guī)律，經(jīng)典物理學(xué)為它在低速運(yùn)動時的特例，在自己的適用范圍內(nèi)還將繼續(xù)發(fā)揮作用．經(jīng)典物理學(xué)有簡捷的優(yōu)勢，因此A、C、D錯誤，B正確．[能力提升]10．下列說法中正確的是()①當(dāng)物體運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于光速時，相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別②當(dāng)物體運(yùn)動速度接近光速時，相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別③當(dāng)普朗克常量h×10－34J·s)可以忽略不計時，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別④當(dāng)普朗克常量h×10－34J·s)不能忽略不計時，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別A．①③B．②④C．①④D．②③答案：A解析：經(jīng)典力學(xué)可以認(rèn)為是相對論物理學(xué)在低速、宏觀狀態(tài)下的特例，故A正確．11．如圖所示，強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為()A．B．C．D．答案：D解析：根據(jù)光速不變原理，在一切慣性參考系中測量到真空中的光速c都一樣，而壯壯所處參考系即為慣性參考系，因此壯壯觀測到的光速為，選項(xiàng)D正確．12．微觀粒子的速度很高，它的質(zhì)量明顯地大于靜止質(zhì)量．在研究制造回旋加速器時必須考慮相對論效應(yīng)的影響．如圖所示，1988年中國第一座高能粒子加速器——北京正負(fù)電子對撞機(jī)首次對撞成功．在粒子對撞中，有一個電子經(jīng)過高壓加速，速度達(dá)到光速的倍．試求此時電子的質(zhì)量變?yōu)殪o止時的多少倍？答案：解析：由公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))得m＝eq\f(m0,\r(1－\f(1,4)))＝eq\f(m0,\r(\f(3,4)))＝eq\f(2m0,\r(3))＝.13．根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論，質(zhì)量要隨著物體運(yùn)動速度的增大而增大，即m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2))).請討論：(1)如果你使一個物體加速、加速、再加速，它的速度會增加到等于光速甚至大于光速嗎？為什么？(2)光有靜止質(zhì)量嗎？如果有，情況將會怎樣？答案：見解析解析：(1)由m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))知：當(dāng)v＝c時，m應(yīng)是無窮大．物體加速時，隨著速度的不斷增大，物體質(zhì)量不斷增大，產(chǎn)生加速度所需要的力