第七章第五节 相对论时空观与牛顿力学的局限性——高一物理人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题（含解析0

第七章第五节 相对论时空观与牛顿力学的局限性———高一物理人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题 【教材课后习题】 1.一列火车以速度v相对地面运动（如图）。如果地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁后壁，那么按照火车上人的测量，闪光先到达前壁还是后壁？火车上的人怎样解释自己的测量结果？ 2.若在速度为8 km/s的飞船上一只完好的手表走过了1 min，则地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花了多少时间？ 3.一枚静止时长30 m的火箭以3 km/s的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的一半呢？ 【定点变式训练】 4.伟大的科学家爱因斯坦，在物理学方面取得了巨大的成就。下列属于爱因斯坦主要贡献的是( ) A.建立了相对论 B.提出了焦耳定律 C.发现了万有引力定律 D.总结得出了牛顿第一定律 5.关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是( ) 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.经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例 C.经典力学只适用于宏观物体的运动，量子力学只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 6.关于物体的质量，下列说法正确的是( ) A.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增大而增大 B.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增大而减小 C.在狭义相对论中，物体的质量随运动速度的增大而增大 D.在狭义相对论中，物体的质量随运动速度的增大而减小 7.经典力学规律有其局限性。物体以下列哪个速度运动时，经典力学规律不适用( ) A. B. C. D. 8.下列关于牛顿力学说法中正确的是( ) A.牛顿力学是以牛顿的三大定律和万有引力定律为基础的 B.牛顿力学能够描述微观粒子运动的规律 C.当物体的速度接近光速时，牛顿力学还是适用的 D.相对论和量子力学的出现，使牛顿力学失去了意义 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：解：火车上的人测得，闪光先到达前壁。由于地面上的人测得闪光同时到达前后两壁，而在光向前后两壁传播的过程中，火车要相对于地面向前运动一段距离，所以光源发光的位置一定离前壁较近，这个事实对于车上、车下的人都是一样的。在车上的人看来，既然发光点离前壁较近，各个方向的光速又是一样的，所以闪光先到达前壁。 2.答案： 解析：解：飞船上观测到的时间为，飞船运动的速度， 所以地面上观测到的时间为。 3.答案：见解析 解析：解：当火箭的速度时，地面上的观察者测得火箭的长度。 火箭相对于火箭上的人是静止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上的人测得火箭的长度与静止时相同，为。 如果火着的速度为，地面上的观察者测得火箭的长度。 4.答案：A 解析：爱因斯坦的主要贡献是建立了相对论；焦耳定律是焦耳总结出的；牛顿发现万有引力定律；牛顿总结出了牛顿第一定律。 故选A。 5.答案：B 解析：AB.相对论没有否定经典力学，经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形，选项A错误B正确； CD.经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域，量子力学适用于任何大小的物体系统，选项CD错误； 故选B。 6.答案：C 解析：由相对论质量公式 可知物体的质量随速度的增大而增大；经典力学的基础是牛顿运动定律，经典力学是狭义相对论在低速（）条件下的近似，在狭义相对论的所有公式中，只要令，在数学上稍作变换，就会发现，它们将全部退化为牛顿的经典力学公式，即在经典力学中，物体的质量基本上不随运动速度的变化而变化，ABD错误，C正确。 故选C。 7.答案：D 解析：当物体速度接近光速时，由相对论规律可知，物体的质量将随速度的变化而变化，经典力学不再适用。 故选D。 8.答案：A 解析：A.牛顿力学的基础是 ... ...