第5章 第1～3节 经典力学的局限性与相对论时空观-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（教科版）

C.从M点到N点的运动过程中，小球受到 的摩擦力先变小再变大 D.从M点到P点和从P点到N点的运动过 程中，小球受到的摩擦力做功相同 14.(2023·湖北高考)如图为某游戏装置原理 示意图.水平桌面上固定一半圆形竖直挡板， 其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B 在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧 轨道CDE在同一竖直平面内，过C点的轨道 半径与竖直方向的夹角为60.小物块以某一 水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞 出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道 CDE内侧，并恰好能到达轨道的最高点D.小 物块与桌面之间的动摩擦因数为2元，重力加 速度大小为g,忽略空气阻力，小物块可视为 质点求： (1)小物块到达D点的速度大小； (2)B和D两点的高度差； (3)小物块在A点的初速度大小. 必修第二册·JK黑 5.（2021·全国甲卷)如图，一倾角为0的光滑 斜面上有50个减速带（图中未完全画出）， 相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度 远小于d;一质量为m的无动力小车（可视为 质，点)从距第一个减速带L处由静止释放.已 知小车通过减速带损失的机械能与到达减 速带时的速度有关观察发现，小车通过第30 个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均 相同.小车通过第50个减速带后立刻进入与 斜面平滑连接的水平地面，继续滑行距离$ 后停下.已知小车与地面间的动摩擦因数为 “,重力加速度大小为g (1)求小车通过第30个减速带后，经过每一 个减速带时损失的机械能； (2)求小车通过前30个减速带的过程中在 每一个减速带上平均损失的机械能； (3)若小车在前30个减速带上平均每一个 损失的机械能大于之后每一个减速带上 损失的机械能，则L应满足什么条件？ (无动力)小车 L 减速带 03 白题102 第五章 第1~3节 经典力学的 白题 基础过关练 题型1光速不变原理 1.（2023·江苏镇江期末)如图所示，在未来 某年A乘坐速度为0.7c(c为光速)的宇宙飞 船追赶正前方的B,B的飞行速度为0.5c,A向 B发出一束光进行联络，则B观测到该光束 的传播速度为 0.7c 0.5c A.0.2c B.0.7c C.1.0c D.1.2c 题型2时间延缓效应 2.在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次 闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只 小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时， 两只小鸡在车厢前端出生，则 A.在火车上的人看来，一只小猫先出生 B.在火车上的人看来，两只小鸡先出生 C.在地面上的人看来，一只小猫先出生 D.在地面上的人看来，两只小鸡先出生 3.如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放 在水平地面上，b、c分别放在以速度u6、v.向同 一方向飞行的两枚火箭上，且v大于v。,则地 面上的观察者认为走得最慢的钟为 ( A.a B.b C.c D.无法确定 第五章 经典力学的局限性与相对论初步 局限性与相对论时空观 限时：15min 题型3长度收缩效应 4.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行， 其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人 观察车里的人，观察的结果是 A.这个人又矮又胖 B.这个人又瘦又高 C.这个人矮但不胖 D.这个人瘦但不高 5.如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞 行，相对地面的速度均为v(v接近光速c).地 面上测得它们相距为，根据相对论时空观， 则A测得两飞船间的距离 ( 信号 飞船B 飞船A A.大于L B.等于L C.小于L D.与v无关 题型4经典力学与相对论、量子力学的关系 6.（多选)关于经典力学、狭义相对论和量子力 学，下列说法正确的是 ( A.狭义相对论和经典力学是相互对立、互不 相容的两种理论 B.在物体高速运动时，物体的运动规律适用 狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运 动适用牛顿运动定律 C.经典力学适用于宏观物体的运动，量子力 学适用于微观粒子的运动 D.不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学 和量子力学都是适用的 进阶突破拔高练P16 黑白题103f=ma,联立解得a=√2g,B错误故选AD 14.(1)√gR(2)0(3)3gR 解析：(1)由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D,则 在D点有mR=mg,解得n=VR: (2)由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE 内侧，则在C点有cs60°=，小物块从C到D的过程中， 根据动能定理有-mg(R+Rcs60)=子m-m2,则小 物块从B到D的过程中，根据动能定理有mgw=之m 2m后，联立解得g=VgR,Ho=0; (3)小物块从A到B的过程中，根据动能定理有-umgs= m2-=2R解得，=V3 1 15.(1)mgdsin 0(2)mg(L+29d)sin 0-umgs 30 (3)L>d+ sin 0 第五章 经典力学的 第1~3节 经典力学的局限性与相对论时空观 白题基础过关练 1.C2.C △r 3.B解析：根据△t= 可知，相对观察者的速度越 ( 大，其上的时间越慢，α放在水平地面上，在地面上的人看 来，a钟没有变化，b、c均变慢，且v大于。，b钟比c钟更慢， 则地面上的观察者认为走得最慢的钟为b,B正确.故选B. 4.D 5人解折根帮1=-（侣了，山为在相对静止参考系 中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它 们相距为L,是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为静 止参考系中的长度，大于L.故选A. 6.BC 全书综合提优测试 黑题全书复习测 1.B解析：由题意可知，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦 冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，而后侧受摩擦力 几乎不变，若冰壶按如图①的逆时针方向旋转，则沿速度垂 直的方向，摩擦力的合力向左，则冰壶运动轨迹将向左偏转； 同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转.即 ①④正确.故选B. 1 必修第二册·JK 解析：(1)由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿 第二定律有mgsin0=ma.设小车通过第30个减速带后速 度为1，到达第31个减速带时的速度为2，则有 m=2ad.因为小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间 的平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下 一个减速带的速度均为，和2；经过每一个减速带时损失 的机被能为4业=子-2心，联立以上各式解得 △E=mgdsin9.(2)由(1)知小车通过第50个减速带后的速 度为v1,则在水平地面上根据动能定理有-mgs=0- 2m品.从小车开始下滑到通过第30个减速带，根据动能定 1 理有g(L+29)血0-A正a=号m联立解得△a mg(L+29d)sin0-umgs.故在每一个减速带上平均损失的机 械能为AE'-AE_mg(L+29)sin9=um（3)由题意可知 30 30 △E'>△E,可得L>d+ sin 0 局限性与相对论初步 2.A3.D4.D 1 5.A解析：当击中斜面A处时，竖直方向y=2听，水平方向 x=o,根据几何关系可得am0=子，解得 则 √6+(g)严=o√1+ 4当小球恰好从B点沿圆弧切线 tan20' 进人圆轨道时，根据几何关系可得an0= 30,联 ,c0s0= 3v UR 立可得t1:t2=2:3tam20,vA:vg=cos9√an20+4:3tan0, 故选A 6.D 7.A解析：物块B随圆盘转动过程中物块A始终保持静止， 说明细绳内的拉力F=mg=10N物块B转到最高点时，设圆 盘转动的最大角速度为wx,对物块B有F+Mgsin30°+ uMgcos30°=Mw2L.设圆盘转动的最小角速度为wn,对物块 B有F+Mgsin30°Mgcos30°=Mw2nl.物块B转到最低点时， 因F+uMgcos30°>Mgsin30°，所以物块B转到最低点时的最 小角速度为0，设圆盘转动的最大角速度为ωx,对物块B有 F+uMgcos30°-Mgsin30°=Mw2l.综上分析可知，圆盘转动 的角速度为win≤ω≤ωmx,代入数据解得0≤ω≤5rad/s. 故选A D解析：A.两卫星在P点时，根据G之三ma,可得a3 G:,显然两卫星的加速度相同，故A结误；由题知，轨道 1和轨道3都是圆轨道，则有Gm号，可得=。 GM 由于B卫星在轨道3上运动的轨道半径大于A卫星在轨道 1上运动的轨道半径，所以B卫星在轨道3上运动的速度小 黑白题42