1、第五章 经典力学的成就与局限性1.经典力学的成就与局限性2.了解相对论( 选学)3.初识量子论( 选学)课后作业提升一、选择题1.以下说法正确的是( )A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态的改变而改变D.相对论与量子力学否定了经典力学理论解析:经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体,具有一定的局限性,A 错误,B 正确;在经典力学中,物体的速度 vc,所以物体的质量不随运动状态的改变而改变,但相对论和量子力学并不否定经典力学,认为它是在一定条件下的特殊情形,C 正确,D 错误.答案:BC2.下列哪
2、些说法符合狭义相对论的假设( )A.在不同的惯性系中,一切力学规律都是相同的B.在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的C.在不同的惯性系中,真空中的光速都是相同的D.在不同的惯性系中,真空中的光速都是不同的答案:BC3.下列说法正确的是( )A.力学规律在任何参考系中都是相同的B.在所有惯性系中物理规律都是相同的C.在高速运动情况下,惯性系中的物理规律也不一定相同D.牛顿运动定律在非惯性系中不变解析:由爱因斯坦的狭义相对性原理可知选项 B 正确.答案:B4.设某人在以速度为 0.5c 的飞船上打开一个光源,则下列说法正确的是 ( )A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为 1.5cB.飞船
3、正后方地面上的观察者看到这一光速为 0.5cC.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是 2cD.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是 c解析:根据光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的可知,选项 D 正确.答案:D5.如果你是宇航员,驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行,你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )A.你的质量在减少B.你的心脏跳动在慢下来C.你永远不能由自身的变化知道你是否在运动D.你在变大解析:宇航员以飞船为惯性系,其相对于惯性系的速度始终为零,因此他不可能发现自身的变化,所以选项 A、B、D 错误,选项 C 正确.答案:C6.如图所示,强
4、强乘坐速度为 0.9c(c 为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为 ( )A.0.4c B .0.5cC.0.9c D.1.0c解析:根据爱因斯坦两条基本假设中的光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,可知壮壮观测到该光束的传播速度为 1.0c.答案:D7.牛顿运动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 “神舟”十号飞船的高速发射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: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
5、标准是相对于光速,可判定牛顿运动定律适用于 B、C 、D 中描述的运动,而 A 不适用.答案:A二、非选择题8.原长为 15m 的飞船以 v=9103m/s 的速率相对地面匀速飞行时,从地面上测量,它的长度是多少?假设飞船的速率 v=0.95c,从地面上测量,它的长度又是多少?解析:当飞船的速度为 v=9103m/s 时,l=l 0 =15 m=14.99999998m,当飞船的1-()2 1-(91033108)2速率 v=0.95c 时,l=l 0 =15 m=4.68m.1-()2 1-0.952答案:14.99999998m 4.68m9.设想在人类的将来实现了恒星际航行,即将火箭发射到邻近的恒星上去,火箭相对于日心恒星坐标系的速率为 v=0.8c,火箭中静止放置长度为 1.0m 的杆,杆与火箭方向平行,求在日心 恒星坐标系中测得的杆长.解析:根据公式 l=l0 可得 l=1.0 m=0.6m.1-()2 1-(0.8)2答案:0.6m