6 经典力学的局限性
(时间：60分钟)
知识点
基础
中档
稍难
经典力学与相对论、量子力学
1、2、3、4
从低速到高速的变化
5、7
6
综合提升
8、9
知识点一 经典力学与相对论、量子力学
1．下列说法中正确的是
( )．
A．牛顿运动定律就是经典力学
B．经典力学的基础是牛顿运动定律
C．牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题
D．经典力学可以解决自然界中的所有问题
解析 经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题．因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围才能正确解决此类问题．
答案 B
2．关于绝对时空观，下列说法正确的是
( )
A．时间间隔是相对的
B．空间距离是相对的
C．同时是相对的
D．物体的质量是绝对的
解析 绝对时空观中，时间、空间与任何外界无关，都是绝对的．物体的质量也被视为恒定不变．所以只有D正确．
答案 D
3．下列说法中正确的是
( )．
A．经典力学适用于任何情况下的任何物体
B．狭义相对论否定了经典力学
C．量子力学能够描述微观粒子运动的规律性
D．万有引力定律也适用于强相互作用力
解析 经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，故A项是错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，故B项是错误的；量子力学正确描述了微观粒子运动的规律性，故C项是正确的；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，故D项是错误的．
答案 C
4．下列说法正确的是
( )．
①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学没有区别；③当普朗克恒量h(6.63×10－34J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；④当普朗克恒量h不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别．
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
解析 经典力学可以认为是相对论物理学在低速、宏观下的特例，正确选项为A.
答案 A
知识点二 从低速到高速的变化
5．牛顿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”七号飞船的高速发射
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标准是相对于光速，可判定牛顿定律适用于B、C、D中描述的运动，而A不适用．
答案 A
6．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，故质量的变化引不起我们的感觉，在分 析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化
解析 公式m＝中，m0为物体静止的质量，m是物体速度为v时的质量，故A错；当v接近光速时，经典力学不适用，B错误；物体速度远小于光速时，质量的变化可以忽略不计，即经典力学适用于低速，不适用于高速，C正确；地球上的物体运动速度一般比较小，经典力学适用，D正确．
答案 CD
7．当物体的速度v＝0.9c(c为光速)时，物体的质量增大到原质量的________倍．
解析 根据质量与速度的关系，将v＝0.9c代入求得m＝＝≈2.29m0.
答案 2.29
8．一个静止质量m0＝1 kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度是30 km/s，在相应的惯性参考系中，观测者测得该物体的质量为多少？
解析 由爱因斯坦的狭义相对论得
m＝，
解得m＝ kg＝1.000 000 005 kg.
答案 1.000 000 005 kg
9．一个原来静止的电子，经电场加速后速度为v＝6×106 m/s.问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？
解析 根据爱因斯坦的狭义相对论m＝得，运动后的质量增大了，且m＝＝≈1.000 2m0，
所以改变的百分比为×100%＝0.02%.
答案 增大了 0.02%
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