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：A
2．2005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：C
6．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2m0，问电子速度为多大？(m0为电子的静止质量)
答案：0.866c
解析：将m＝2m0，代入m＝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：D
2．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：1.155m0
解析：m＝得m＝＝＝＝1.155m0.
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v1＝2.4×108m/s时质量为3kg.当它的速度为v2＝1.8×108m/s时，质量为多少？
答案：2.25kg
解析：m1＝，m2＝
所以＝＝＝
所以m2＝m1＝kg＝2.25kg
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