2020-2021高中物理第六章萬有引力與航天6經(jīng)典力學(xué)的局限性課后作業(yè)（含解析）新人教版必修22020-2021高中物理第六章萬有引力與航天6經(jīng)典力學(xué)的局限性課后作業(yè)（含解析）新人教版必修2PAGE2021高中物理第六章萬有引力與航天6經(jīng)典力學(xué)的局限性課后作業(yè)（含解析）新人教版必修2經(jīng)典力學(xué)的局限性eq\o（\s\up7（限時：45分鐘)，\s\do5(）)一、單項選擇題1．相對論告訴我們，物體運動時的質(zhì)量與其靜止時的質(zhì)量相比(A）A．運動時的質(zhì)量比靜止時的質(zhì)量大B．運動時的質(zhì)量比靜止時的質(zhì)量小C．運動時的質(zhì)量與靜止時的質(zhì)量相等D．是兩個不同的概念，無法比較解析:根據(jù)狹義相對論的質(zhì)速關(guān)系m＝eq\f(m0，\r(1－\f（v,c）2))知，物體運動時的質(zhì)量比靜止時的質(zhì)量大,A對，B、C、D錯．2．通過一個加速裝置對電子加一很大的恒力,使電子從靜止開始加速，則對這個加速過程，下列描述正確的是（C）A．根據(jù)牛頓第二定律，電子將不斷做勻加速直線運動B．電子先做加速運動，后以光速做勻速直線運動C．電子開始先近似于勻加速運動，后來質(zhì)量增大,牛頓運動定律不再適用D．電子是微觀粒子，整個加速過程根本就不能用于牛頓運動定律解釋解析:電子在加速裝置中由靜止開始加速,開始階段速度較小，遠小于光速，此時牛頓運動定律基本適用，可以認為在被加速的最初階段，它做勻加速運動．隨著電子的速度越來越大,接近光速時，質(zhì)量加大,它不再做勻加速直線運動，牛頓運動定律不再適用．故正確答案為C.3．下列說法正確的是（A)①當(dāng)物體運動速度遠小于光速時，相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別；②當(dāng)物體運動速度接近光速時,相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)沒有區(qū)別;③當(dāng)普朗克常量h(6。63×10－34J·s)可以忽略不計時，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別；④當(dāng)普朗克常量h不能忽略不計時,量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別．A．①③ B．②④C．①④ D．②③解析：經(jīng)典力學(xué)可以看作是相對論物理學(xué)在低速、宏觀下的特例，正確選項為A。二、多項選擇題4．下列說法正確的是（ABD）A．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨物體運動狀態(tài)的改變而改變的B．牛頓運動定律的經(jīng)典力學(xué)理論具有局限性,它只適用于低速運動，不適用于高速運動；只適用于宏觀世界,不適用于微觀世界C．相對論與量子力學(xué)的出現(xiàn)否定了經(jīng)典力學(xué)理論D．伽利略的“自然數(shù)學(xué)化”的方法和牛頓的“歸納—演繹法"是經(jīng)典力學(xué)方法的典型解析：在經(jīng)典力學(xué)中物體的質(zhì)量是恒定不變的，選項A正確；經(jīng)典力學(xué)有嚴格使用范圍，即宏觀、低速的物體，選項B正確；相對論與量子力學(xué)是經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展與延伸,它并沒有否認經(jīng)典力學(xué)理論，選項C錯誤；同樣選項D也是正確的．5．關(guān)于牛頓物理學(xué)與狹義相對論，下列說法正確的是（BC)A．狹義相對論研究的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律B．狹義相對論研究的是物體在高速運動時所遵循的規(guī)律C．牛頓物理學(xué)研究的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律D．牛頓物理學(xué)研究的是物體在高速運動時所遵循的規(guī)律解析:牛頓物理學(xué)的運動規(guī)律適用于低速、宏觀物體，而愛因斯坦的狹義相對論適用于高速、微觀世界．6．下列說法中正確的是（AB)A．根據(jù)牛頓萬有引力定律，當(dāng)星球質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，星球表面上物體所受的引力將變?yōu)樵瓉淼?倍B．按照廣義相對論,當(dāng)星球質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，星球表面上物體所受的引力將大于原來的4倍C．當(dāng)天體的實際半徑遠大于引力半徑時，根據(jù)愛因斯坦的引力理論和牛頓理論計算出的力差別很大D．當(dāng)天體的實際半徑接近引力半徑時，根據(jù)愛因斯坦的引力理論和牛頓理論計算出的力相等解析：愛因斯坦引力理論表明，當(dāng)星球質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，星球表面上物體所受的引力將大于原來的4倍．天體半徑越小,根據(jù)愛因斯坦引力理論和牛頓理論計算出的力的差別越大．三、非選擇題7．真空中的光速為c＝3.0×108m/s，如果一個物體運動的速度為v1＝2.4×108m/s時,質(zhì)量為3kg。當(dāng)它的速度為v2＝1。8×108m/s時，質(zhì)量為多少？答案：2。25kg解析：由m＝eq\f（m0，\r(1－\f(v2，c2)））得m1＝eq\f(m0，\r(1－\f（v\o\al（2,1),c2))）①m2＝eq\f(m0，\r（1－\f(v\o\al(2，2），c2）)）②聯(lián)立①②式得m2＝eq\f（m1\r（1－\f(v\o\al(2,1),c2）),\r（1－\f（v\o\al（2，2）,c2）))＝eq\f(3\r（1－\f(2。4×1082,3×1082）),\r(1－\f（1。8×1082,3×1082）））kg＝2。25kg.8．如果一粒子的質(zhì)量為其靜止時的質(zhì)量的100倍，該粒子必須以多大的速率運動？(光速為c）答案：0。99995c解析：根據(jù)質(zhì)量與速度的關(guān)系：m＝eq\f(m0，\r(1－\f（v,c）2））得v＝ceq\r（1－\f（m0，m)2），所以v＝ceq\r（1－\f(m0,100m0)2)≈0。99995c.9．電子的靜止質(zhì)量為me，加速后的電子相對實驗室的速度是eq\f(4,5)c（c為光速)，在實驗室中觀察到的電子的質(zhì)量是多大？答案：1。67me解析：m＝eq\f（m0，\r（1－\f（v2，c2）))＝eq\f(me,\r（1－\f(4c，5c)2)）≈1。67me，即以eq\f(4,5）c運動的電子的質(zhì)量約是電子靜止質(zhì)量的1.67倍．10．天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星,雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍．利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可以推算出它們的總質(zhì)量．已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量．(引力常量為G)答案：eq\f(4π2,T2G）r3解析：設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2，做勻速圓周運動的半徑分別為r1、r2，角速度分別為ω1、ω2.根據(jù)萬有引力定律，對m1有Geq\f（m1m2，r2)＝m1ωeq\o\al（2，1)r1，得m2＝eq\f(ω\o\al（2，1)r1r2,G)，