山东省专用2018_2019学年高中物理第六章万有引力与航天课时跟踪检测十一经典力学的局限性含解析新人教版必修2.doc

课时跟踪检测（十一） 经典力学的局限性 ‎1．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：选D　前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。‎ ‎2．[多选]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本在高速运动时所遵循的规律 解析：选BC　牛顿物理学的运动规律适用于低速、宏观物体，而爱因斯坦的狭义相对论适用于高速、微观世界。‎ ‎3．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。‎ ‎4．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“嫦娥三号”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 解析：选A　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。‎ ‎5．[多选]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的、互不相容的两种理论 - 4 -‎ B．在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运动定律 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 解析：选BC　经典力学只适用于宏观物体的低速运动，相对论和量子力学并没有全盘否定经典力学理论。在弱引力作用下，低速运动的宏观世界中，两种理论是一致的。故B、C正确，A、D错误。‎ ‎6．某物体在低速(接近0)情况下质量为m0，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.·c　　　　　　　 B. ·c C.·c D. ·c 解析：选B　根据m＝ 可得v＝ ·c；B项正确。‎ ‎7．日常生活中我们并没有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．运动中的物体无法称量其质量 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：选B　根据狭义相对论，m＝，在宏观物体的运动中，物体的运动速度v远小于光速c，所以质量变化不大，我们难以感受到它的变化。‎ ‎8．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 - 4 -‎ 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。‎ ‎9．[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(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 解析：选AC　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，因此正确的选项为A、C。‎ ‎10．[多选]下列说法中正确的是(　　)‎ A．根据牛顿万有引力定律，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 B．按照广义相对论，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 C．当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理论计算出的力差别很大 D．当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理论计算出的力差别不大 解析：选AB　爱因斯坦引力理论表明，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，其表面上的引力将大于原来的4倍。天体半径越小，根据爱因斯坦引力理论和牛顿理论计算出的力的差别越大。‎ ‎11．已知电子的静止质量为me，真空中的光速为c。现有一个观察者测出电子的质量为2me，则电子的速度为多大？‎ 解析：由质量与速度的关系m＝，得v＝c＝c≈0.87c。‎ 答案：0.87c ‎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＝。请讨论：‎ - 4 -‎ ‎(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？‎ 解析：(1)由m＝知：当v＝c时，m应是无穷大。随着质量的不断增大，产生加速度的力会随着不断增大，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超过光速。‎ ‎(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＝，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。‎ 答案：见解析 - 4 -‎