内容正文:
第七章 万有引力与宇宙航行
第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性
【知识清单】
1.经典力学是以 为基础,在宏观世界与低速状态下,研究物体的运动。
2.经典力学的适用范围为:只适用于低速运动,不适用于 运动;只适用于宏观世界,不适用于 世界;只适用于弱引力环境,不适用于 环境。
3.狭义相对论阐述物体 运动时所遵从的规律,提出了一些不同于经典力学的观念和结论。
4.在经典力学中,物体的质量与物体的运状态无关,而狭义相对论指出,质量要随着物体运动速度的增大而 ,若一个物体静止时质量为m0,则当它以速度v运动时,其质量为
。
5.经典力学认为位移和时间的测量与参考系 ,狭义相对论则认为,同一过程的位移和时间的测量与参考系 ,在不同参考系中是 的。
6.20世纪20年代,建立了量子力学,它正确描述了 的运动规律,并在现代科学技术中发挥了重要作用。
7.1915年爱因斯坦创立了广义相对论,它是解决 环境下的力学问题的。
8.微观粒子的运动规律遵从普朗克的 理论,高速运动的物体遵循爱因斯坦的 ,强引力环境下需应用爱因斯坦的 。但这些理论并没有否定经典力学,而只认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形。
【考点题组】
【题组】经典力学与近代物理
1.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指( )
A.行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B.地球表面上的物质世界
C.人眼能看到的物质世界
D.不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
2.关于牛顿物理学与狭义相对论,下列说法正确的是( )
A.狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
B.狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
C.牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
D.牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
3.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.经典力学包含于相对论之中,经典力学是相对论的特例
4.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
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较小,质量的变化引不起我们的感觉,故在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化
5.在日常生活中,我们并没有发现物体的质量随着物体运动速度的变化而变化,其原因是( )
A.运动中物体无法称量质量
B.物体的速度远小于光速,质量变化极小
C.物体的质量太大
D.物体的质量不随速度的变化而变化
6.通过一个加速装置对电子施加一很大的恒力,使电子从静止开始加速,则对这个加速过程,下列描述正确的是( )
A.根据牛顿第二定律,电子将一直做匀加速直线运动
B.电子先做匀加速直线运动,后以光速做匀速直线运动
C.电子开始近似于匀加速直线运动,后来质量增大,牛顿运动定律不再适用
D.电子是微观粒子,整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律来解释
7.爱因斯坦在狭义相对论中指出,光在真空中传播的速度与参考系的选取是无关的。一列火车以速度v相对地面运动,在车厢的正中央装有一盏闪光灯,当它闪光时,有两个光子分别向前、向后传播,在火车的前后两端装有设备,使坐在车中的观察者能测知这两个光子何时到达两端,通过某种巧妙的装置,静止在地面上的另一观察者也能测知这两个光子的传播过程,若车厢长为l,则:
(1)车厢内的观察者测得两光子从闪光开始到达前后端各需要多少时间?时间差为多少?
(2)静止于地面的观察者测得两光子从闪光开始到达前后端,各需要多少时间?时间差为多少?
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第七章 万有引力与宇宙航行
第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性
【知识清单】
1.经典力学是以 为基础,在宏观世界与低速状态下,研究物体的运动。
2.经典力学的适用范围为:只适用于低速运动,不适用于 运动;只适用于宏观世界,不适用于 世界;只适用于弱引力环境,不适用于 环境。
3.狭义相对论阐述物体 运动时所遵