高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第一节 牛顿力学的成就与局限性课后作业题

第五章　牛顿力学的局限性与相对论初步

第一节　牛顿力学的成就与局限性

基础过关练

题组一　绝对时空观　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.在经典力学中研究物体的运动时,经常会选择不同的惯性参考系。对于某一运动,选择不同的惯性参考系时,下列物理量中不受影响的是              (　　)

A.位移 B.加速度

C.功   D.速度

2.(多选)如果牛顿定律在参考系A中成立,而参考系B相对于A做匀速直线运动,则在参考系B中              (　　)

A.牛顿定律也同样成立

B.牛顿定律不能成立

C.A和B两个参考系中,一切力学规律都是相同的

D.参考系B也是惯性参考系

3.(多选)下列关于经典力学的时空观说法正确的是 (　　)

A.经典力学的时空观中,同时是绝对的,即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件,对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的

B.在经典力学的时空观中,时间间隔是绝对的,即任何事件(或物体的运动)所经历的时间,在不同的参考系中测量都是相同的,而与参考系的选取无关

C.在经典力学的时空观中,空间间隔是相对的,即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同,那么空间两点距离与参考系选取有关

D.经典力学的时空观就是一个绝对的时空观,时间与空间、物体的运动无关

题组二　牛顿力学的成就

4.(多选)关于经典力学的伟大成就,下列论述正确的是 (　　)

A.经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合

B.经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在

C.经典力学第一次向人们展示了时间的相对性

D.人们借助于经典力学中的研究方法,建立了完整的经典物理学体系

5.(多选)关于牛顿力学理论,下列说法正确的是 (　　)

A.牛顿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.牛顿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.牛顿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)时,牛顿力学理论所得的结果与实验结果相符合

题组三　牛顿力学的局限性和适用范围

6.(2021浙江宁波高一月考)在下列运动中,牛顿运动定律可能不适用的是 (　　)

A.电子绕原子核运动

B.篮球被投出后在空中飞行

C.超音速飞机在高空飞行

D.地球绕太阳运动

7.(2021江苏淮安涟水高一月考)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.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍适用

C.相对论与量子力学的出现,说明经典力学已失去意义

D.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

8.(2021徐州新沂高一月考)美国科学家于2016年2月11日宣布,他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”。相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性。关于牛顿力学,下列说法正确的是               (　　)

A.牛顿力学完全适用于物体的运动

B.牛顿力学取得了巨大成就,在宏观物体低速运动中是普遍适用的

C.随着物理学的发展,牛顿力学将逐渐成为过时的理论

D.由于相对论的提出,牛顿力学已经失去了它的应用价值

9.(2021江苏淮安高一月考)关于牛顿力学、相对论和量子力学,下列说法中正确的是              (　　)

A.相对论和牛顿力学是相互对立、互不相容的两种理论

B.在物体高速运动时,相对论适用于物体的运动规律;在物体低速运动时,牛顿运动定律适用于物体的运动规律

C.牛顿力学适用于宏观物体的运动,也适用于微观粒子的运动

D.不论是宏观物体,还是微观粒子,牛顿力学和量子力学都是适用的

答案全解全析

第五章　牛顿力学的局限性与相对论初步

第一节　牛顿力学的成就与局限性

基础过关练

1.B　在经典力学中研究物体的运动时,经常会选择不同的惯性参考系,对位移、速度这些相对量会产生影响,而对力和时间没有影响,但位移会影响做功的数值。对于不同的惯性参考系,物体受力不会受影响,故加速度不会受到影响,选项B正确。

2.ACD　牛顿定律适用于惯性参考系,参考系B也是惯性参考系,牛顿定律也同样成立,选项A、D正确,B错误;A和B两个参考系中,一切力学规律都是相同的,选项C正确。

3.ABD　经典力学的时空观认为,时间、空间均是绝对的,与物体的运动状态无关,同时也是绝对的,即在一个参考系中同时发生的两个事件,对不同参考系中的观察者来说也是同时发生的,选项A、B、D正确,C错误。

4.AD　经典力学把天上物体和地面上物体的运动统一起来,从力学上证明了自然界的多样性的统一,第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合。在研究方法上,人们把经典力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上,相继建立了热学、声学、光学、电磁学等,形成了完整的经典物理学体系。综上所述,选项A、D正确,B、C错误。

5.ABC　牛顿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,选项A正确;牛顿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,选项B正确;牛顿力学具有丰富的理论成果,也建立了验证科学的方法体系,选项C正确;当物体运动速度很大(v→c)时,牛顿力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差,选项D错误。

6.A　牛顿运动定律适用于宏观、低速运动物体,不适用于微观、高速运动物体,选项A符合题意。

7.D　经典力学适用于宏观、低速运动问题,不适用于微观、高速运动问题,选项A、B错误,D正确;相对论和量子力学并没有否定经典力学,选项C错误。

8.B　牛顿力学适用于低速运动、宏观物体,选项A错误,B正确;在微观高速情况下,要用量子力学和相对论来解释,但是并不会因为相对论和量子力学的出现,就否定了经典力学,经典力学仍然是正确的,经典力学仍是有一定的价值,对于低速、宏观的物体,经典力学仍然适用,选项C、D错误。

9.B　经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似,即只要速度远远小于光速,经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式,选项A错误;在物体高速运动时,物体的运动规律服从狭义相对论理论,在低速运动时,物体的运动规律服从牛顿运动定律,选项B正确;牛顿经典力学只适用于宏观低速物体,而微观、高速运动的物体服从狭义相对论,选项C、D错误。