6.经典力学的局限性
1.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.经典力学包含在相对论之中,经典力学是相对论的特例
答案:D
解析:相对论的建立并没有否定经典力学,而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形,所以A、B、C项错误。
2.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是( )。
A.爱因斯坦创立了“日心说”
B.哥白尼提出了“地心说”
C.伽利略发现了行星运动定律
D.牛顿总结出了万有引力定律
答案:D
解析:“日心说”由哥白尼提出,爱因斯坦创立了相对论理论,A、B项错误;行星的运动规律是由开普勒发现的,C项错误;牛顿总结得出万有引力定律,D项正确。
3.(2013·福州高一联考)对相对论的基本认识,下列说法正确的是( )。
A.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快
D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
答案:A
解析:由相对论的基本原理知A正确。
4.在日常生活中我们并没有发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化,其原因是( )。
A.运动中的物体无法称量质量
B.物体的速度远小于光速,质量变化极小
C.物体质量太大
D.物体质量不随速度的变化而变化
答案:B
解析:按照爱因斯坦狭义相对论观点:物体质量随速度的增加而增加,其具体关系为m=,通常情况下我们在日常生活中所观察到的物体速度v?c,所以m≈m0,即质量随速度的变化而产生的变化极其微小,故选B。
5.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当普朗克常量h(6.63×10-34 J·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当普朗克常量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
答案:A
解析:经典力学可以看做是相对论物理学在低速、宏观下的特例,正确选项为A。
6.(2013·山东青岛高一检测)某物体在低速(接近0)情况下质量为m0,在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m,则由狭义相对论,物体速度v为( )。
A.·c B.·c
C.(1-)·c D.·c
答案:B
解析:按照爱因斯坦狭义相对论观点:
m=变形可得v=·c,故B正确。
7.根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即m=。请讨论:如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?为什么?
答案:见解析
解析:由m=知:当v=c时,m应是无穷大。随着速度的增大,物体的质量不断增大,产生加速度的力会随之不断增大,使加速变得越来越困难。因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至超过光速。
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v=30 km/s。在相应的惯性系中的观测者测得该物体的质量为多少?
答案:1.000 000 05 kg
解析:由m= kg=1.000 000 05 kg,也就是说,物体的质量的增加只有5×10-8 kg,因此,对于低速运动的物体,其质量的变化完全可以忽略不计。
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