课堂小练(16) 相对论时空观与牛顿力学的局限性-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修 第二册人教版（2019）

课堂小练(十六)　相对论时空观与牛顿力学的局限性 　 学业水平练 1.关于牛顿力学,下列说法正确的是 (　　) A.仅适用于微观粒子的运动 B.适用于宏观物体的低速运动 C.牛顿力学中,物理过程的时间与其运动速度有关 D.牛顿力学中,物体的长度与其运动速度有关 解析　牛顿力学适用条件为:宏观物体,低速运动。对微观粒子、高速运动不再适用,故A项错误,B项正确;在相对论中,物理过程的时间、物体的长度与其运动速度有关;牛顿力学中,物理过程的时间、物体的长度与其运动速度无关,故C、D两项错误。 答案　B 2.(多选)关于牛顿力学的伟大成就,下列论述正确的是 (　　) A.牛顿力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合 B.牛顿力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在 C.牛顿力学第一次向人们展示了时间的相对性 D.人们借助于牛顿力学中的研究方法,建立了完整的经典物理学体系 解析　牛顿力学把天上物体和地面上物体的运动统一起来,从力学上证明了自然界的多样性的统一,第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合。在研究方法上,人们把牛顿力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上,相继建立了热学、声学、光学、电磁学等,形成了完整的经典物理学体系。黑洞是爱因斯坦的相对论中预言的一种特殊天体,时间的相对性是爱因斯坦根据相对论提出的,综上所述,A、D两项正确,B、C两项错误。 答案　AD 3.关于人类对运动和力的认识,下列说法正确的是 (　　) A.亚里士多德发现运动的物体不需要力来维持 B.伽利略认为轻重不同的物体下落快慢相同,并通过实验测量出重力加速度 C.牛顿发现太阳与行星之间作用力的规律,并将其推广到任何两个物体之间 D.在研究人造地球卫星的运动时,爱因斯坦的相对论与牛顿万有引力定律的计算结果有很大的差别 解析　伽利略发现运动的物体不需要力来维持,A项错误;伽利略认为轻重不同的物体下落快慢相同,并通过实验证明了下落的速度与时间成正比,B项错误;牛顿发现太阳与行星之间作用力的规律,并将其推广到任何两个物体之间,称为万有引力定律,C项正确;在研究人造地球卫星的运动时,爱因斯坦的相对论与牛顿万有引力定律的计算结果没有很大的差别,D项错误。 答案　C 4.(多选)关于牛顿力学的适用范围,正确的是 (　　) A.低速运动 B.宏观物体 C.高速运动(接近光速) D.微观粒子 解析　牛顿力学的基础是牛顿运动定律,牛顿力学只适用于宏观物体、低速运动的情况,A、B两项正确,C、D两项错误。 答案　AB 5.日常生活中,我们并没发现物体的长度随物体运动的速度变化而变化,其原因是 (　　) A.运动中物体无法测量长度 B.物体的速度远小于光速,长度变化极小 C.物体的长度太大 D.物体的长度不随速度的变化而变化 解析　根据相对论l=l0可知,在宏观物体的运动中,v≪c,所以长度变化不大,而不是因为物体的长度太大或无法测量,也不是因为长度不随速度的变化而变化,B项正确。 答案　B 6.(多选)下列说法正确的是 (　　) A.经典力学能够说明微观粒子的规律性 B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的物体 C.虽然相对论与量子力学的出现对经典力学有冲击,但经典力学仍然有意义 D.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍适用 解析　经典力学适用条件为宏观物体、低速运动。对微观粒子、高速运动不再适用,A、D两项错误,B项正确;相对论与量子力学的出现可以补充经典力学的不足,但是不能替代经典力学的地位,C项正确。 答案　BC 7.牛顿力学有一定的适用范围和局限性,不适合用牛顿力学描述的运动是 (　　) A.以300 m/s飞行的子弹 B.以接近光速运动的电子 C.以300 km/h高速运行的动车 D.以7.8km/s绕地球运行的卫星 解析　飞行的子弹、高速运行的列车及绕地球运行的卫星,属于宏观运动的物体,且速度都远小于真空中的光速,使用牛顿力学就可精确地描述它们的运动;对于接近光速运动的电子,属于高速运动的微观粒子,牛顿力学不再适用,B项正确。 答案　B 8.关于牛顿力学和相对论,下列说法正确的是 (　　) A.牛顿力学和相对论是各自独立的学说,互不相容 B.相对论是在否定了牛顿力学的基础上建立起来的 C.相对论和牛顿力学是两种不同的学说,二者没有联系 D.牛顿力学包含于相对论之中,牛顿力学是相对论的特例 解析　相对论包含牛顿力学,牛顿力学是相对论在低速情况下的近似理论,相对论并未否定牛顿力学,在研究低速物体的运动时,牛顿力学仍然适用,D项正确。 答案　D 9.下列说法中正确的是　 (　　) 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的结论没有区别　③当普朗克常