第6节 经典力学的局限性
课时分层训练
「基础达标练」
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:选D 经典力学包含于相对论之中,经典力学是相对论的特例,即当速度远小于光速时的特殊情形,故D选项正确.
2.(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,把物理学推进到高速领域
解析:选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,把物理学推进到高速领域,D对.
3.关于经典力学,下列说法正确的是( )
A.仅适用于微观粒子的运动
B.适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
D.经典力学中,物体的长度与其运动速度有关
解析:选B 经典力学使用条件为:宏观,低速.对微观,高速运动不再适用,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、长度与其运动速度无关,故C、D错误.
4.(多选)经典力学规律适用于下列运动的是( )
A.子弹的飞行
B.飞船绕地球的运行
C.列车的运行
D.粒子接近光速的运动
解析:选ABC 经典力学的适用范围是宏观、低速情形,子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动,经典力学都能适用,故A、B、C正确;对于微观、高速的情形经典力学不适用,故D错误.
5.(多选)对于公式m=,下列说法中正确的是( )
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,故质量的变化我们感觉不到,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:选CD 公式中的m0是物体静止时的质量,m是物体以速度v运动时的质量,故A错误;由公式可知,只有当物体速度v接近光速时,物体的质量变化才明显,一般情况下物体的质量变化十分微弱,故经典力学理论仍然适用,故B错误,C、D正确.
6.通过一个加速装置对电子施加很大的恒力,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,故C正确,A、B、D错误.