高中物理跟踪训练12经典力学的局限性

跟踪训练12经典力学的局限性[基础达标]1．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】B2．(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体在高速运动时所遵循的规律【解析】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．【答案】BC3．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】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对．【答案】D4．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，只能认识世界的一部分B．人的认识具有能动性，都能够正确地反映客观世界C．人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】C5．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】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.【答案】D6．相对论告诉我们，物体运动时的质量与其静止时的质量相比()A．运动时的质量比静止时的质量大B．运动时的质量比静止时的质量小C．运动时的质量与静止时的质量相等D．是两个不同的概念，无法比较【解析】根据狭义相对论的质速关系m＝m01－vc2知，物体运动时的质量比静止时的质量大，A对，B、C、D错．【答案】A7．一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度v＝6×106m/s.关于电子的质量的变化，下列说法正确的是()A．不变B．减少C．增大了0.02%D．增大了0.2%所以改变的百分比为m－m0m0×100%＝0.02%.C正确．【答案】C8．如果一粒子的质量为其静止时的质量的100倍，该粒子必须以多大的速率运动？(光速为c)【解析】根据质量与速度的关系：m＝m01－vc2得v＝c1－m0m2，所以v＝c1－m0100m02＝0.99995c.【答案】0.99995c[能力提升]9．如果真空中的光速为c＝3.0×108m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108m/s时，质量为3kg.当它的速度为1.8×108m/s时，其质量是()A．2.25kgB．2.50kgC．3.00kgD．2.10kg【解析】根据狭义相对论知m＝m01－vc2由题意知：m1＝m01－v1c2，m2＝m01－v2c2则m1m2＝1－v22c21－v21c2＝4535＝43解得m2＝34m1＝94kg＝2.25kg，A对．【答案】A10．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【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．【答案】B11．为使电子的质量增加到静止质量的两倍，需要多大的速度？【答案】2.60×108m/s12．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.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．图6­6­4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？【解析】由m＝m01－v2c2得m＝m01－14＝m034＝2m03＝1.155m0.【答案】1.155m0