《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十六)相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性 新人教版必修第二冊(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十六)相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性 新人教版必修第二冊(cè)(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十六) 相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性
A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)
1.通常我們把地球和相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系看成慣性系,若以下列系統(tǒng)為參考系,則其中屬于非慣性系的是( )
A.停在地面上的汽車
B.繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船
C.在大海上勻速直線航行的輪船
D.以較大速度勻速直線運(yùn)動(dòng)的磁懸浮列車
解析:選B 其中A、C、D三項(xiàng)中都是相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,都是慣性參考系,繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船相對(duì)地球做變速運(yùn)動(dòng),是非慣性系。
2.對(duì)于經(jīng)典力學(xué)理論,下列說法中正確的是( )
A.由于相對(duì)論、量子論的提出,經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)過時(shí)了
B.經(jīng)典力學(xué)在今
2、天廣泛應(yīng)用,它的正確性無可懷疑,仍是普遍適用的
C.經(jīng)典力學(xué)在歷史上起了巨大的作用,隨著物理學(xué)的發(fā)展而逐漸過時(shí),成為一種古老的理論
D.經(jīng)典力學(xué)在宏觀低速運(yùn)動(dòng)中,引力不太大時(shí)適用
解析:選D 經(jīng)典力學(xué)和其他任何理論一樣,有其自身的局限性和適用范圍,但對(duì)于低速宏觀物體的運(yùn)動(dòng),經(jīng)典力學(xué)仍然適用,并仍將在它適用范圍內(nèi)大放異彩,所以D正確。
3.下列說法正確的是( )
A.經(jīng)典力學(xué)能夠說明微觀粒子的規(guī)律性
B.經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問題,不適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體
C.相對(duì)論與量子力學(xué)的出現(xiàn),說明經(jīng)典力學(xué)已失去意義
D.對(duì)于宏觀物體的高速運(yùn)動(dòng)問題,經(jīng)典力學(xué)仍適用
解析:選B
3、經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速物體,新的學(xué)說的出現(xiàn),是一種完善和拓展,經(jīng)典力學(xué)并沒有失去其存在的意義。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
4.牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用于下列哪些情況( )
A.研究原子中電子的運(yùn)動(dòng)
B.研究“嫦娥三號(hào)”的高速發(fā)射
C.研究地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)
D.研究飛機(jī)從北京飛往紐約的航線
解析:選A 牛頓力學(xué)屬于經(jīng)典力學(xué)的研究范疇,適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體,并注意到低速和高速的標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)于光速,可判定牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于B、C、D中描述的運(yùn)動(dòng),而A不適用。
5.如圖所示,強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c,強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行
4、聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為( )
A.0.4c B.0.5c
C.0.9c D.c
解析:選D 由狹義相對(duì)論的基本假設(shè):光速不變?cè)?,真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的,可知D正確。
6.如圖所示,a、b、c為三個(gè)完全相同的時(shí)鐘,a放在水平地面上,b、c分別放在以速度vb、vc向同一方向飛行的兩枚火箭上,且vb<vc,則地面的觀察者認(rèn)為走得最慢的鐘為( )
A.a(chǎn) B.b
C.c D.無法確定
解析:選C 根據(jù)公式Δt=可知,相對(duì)于觀察者的速度v越大,其上的時(shí)間進(jìn)程越慢,由vc>vb>va=0知,在地面的觀察者看來c鐘走得最慢。
7
5、.有兩個(gè)慣性參考系1和2,彼此相對(duì)做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列敘述正確的是( )
A.在參考系1看來,2中的所有物理過程都變快了;在參考系2看來,1中的所有物理過程都變慢了
B.在參考系1看來,2中的所有物理過程都變快了;在參考系2看來,1中的所有物理過程也變快了
C.在參考系1看來,2中的所有物理過程都變慢了;在參考系2看來,1中的所有物理過程都變快了
D.在參考系1看來,2中的所有物理過程都變慢了;在參考系2看來,1中的所有物理過程也變慢了
解析:選D 時(shí)間延緩效應(yīng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向無關(guān),靜止參考系的時(shí)間是固有時(shí)間,v為相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,Δt為觀察系中經(jīng)歷的時(shí)間,Δτ為被觀察的參考系中所經(jīng)歷
6、的時(shí)間,也即固有時(shí)間。則根據(jù)時(shí)間延緩效應(yīng)公式Δt= >Δτ可知,在相對(duì)某參考系運(yùn)動(dòng)的參考系看來,原參考系中的時(shí)間變長了,運(yùn)動(dòng)就變慢了。
8.假設(shè)甲在接近光速的火車上看地面上乙的手中沿火車前進(jìn)方向放置的尺,同時(shí)地面上的乙看甲的手中沿火車前進(jìn)方向放置的相同的尺,則下列說法正確的是( )
A.甲看到乙手中的尺長度比乙看到自己手中的尺長度大
B.甲看到乙手中的尺長度比乙看到自己手中的尺長度小
C.乙看到甲手中的尺長度比甲看到自己手中的尺長度大
D.乙看到甲手中的尺長度與甲看到自己手中的尺長度相同
解析:選B 由l=l0可知,運(yùn)動(dòng)的觀察者觀察靜止的尺和靜止的觀察者觀察運(yùn)動(dòng)的尺時(shí),都發(fā)現(xiàn)對(duì)方
7、手中的尺比自己手中的變短了,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
9.如圖所示,在地面上M點(diǎn)固定一光源,在離光源等距的A、B兩點(diǎn)上固定有兩個(gè)光接收器,今使光源發(fā)出一閃光,問:
(1)在地面參考系中觀測(cè),誰先接收到光信號(hào)?
(2)在沿AB方向高速運(yùn)動(dòng)的火車參考系中觀測(cè),誰先接收到光信號(hào)?
解析:(1)因光源離A、B兩點(diǎn)等距,光向A、B兩點(diǎn)傳播速度相等,則光到達(dá)A、B兩點(diǎn)所需要的時(shí)間相等。即在地面參考系中觀測(cè),兩接收器同時(shí)接收到光信號(hào)。
(2)對(duì)于火車參考系來說,光源和A、B兩接收器都沿BA方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)光源發(fā)出的光向A、B傳播時(shí),A和B都沿著BA方向運(yùn)動(dòng)了一段距離到達(dá)A′和B′,如圖所示,所以光到
8、達(dá)A′的距離更長,到達(dá)B′的距離更短,即在火車參考系中觀測(cè),B比A先接收到光信號(hào)。
答案:(1)同時(shí)接收到光信號(hào) (2)B先接收到光信號(hào)
B級(jí)—選考提能
10.[多選]如圖甲,質(zhì)子束被加速到接近光速;如圖乙,中子星是質(zhì)量、密度非常大的星體,下列說法正確的是( )
A.經(jīng)典力學(xué)適用于質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
B.經(jīng)典力學(xué)不適用于質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
C.經(jīng)典力學(xué)適用于中子星的引力規(guī)律
D.經(jīng)典力學(xué)不適用于中子星的引力規(guī)律
解析:選BD 經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速物體,不適用于質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也不適用于中子星的引力規(guī)律,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,B、D正確。
11.[多選]用相對(duì)論的觀點(diǎn)判斷,
9、下列說法正確的是( )
A.時(shí)間和空間都是絕對(duì)的,在任何參考系中一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間和一個(gè)物體的長度總不會(huì)改變
B.在地面上的人看來,高速運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘會(huì)變慢,但是飛船中的宇航員卻看到時(shí)鐘是準(zhǔn)確的
C.在地面上的人看來,高速運(yùn)動(dòng)的飛船在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變窄,而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些
D.當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度v?c時(shí),“時(shí)間延緩”和“長度收縮”效應(yīng)可忽略不計(jì)
解析:選BCD 時(shí)間和空間都是相對(duì)的,故選項(xiàng)A的說法錯(cuò)誤;根據(jù)“時(shí)間延緩”和“長度收縮”效應(yīng),B、C的說法正確;當(dāng)速度v?c時(shí),1-2≈1,所以“時(shí)間延緩”和“長度收縮”效應(yīng)可忽略不計(jì),故D的說法正確
10、。
12.長度測(cè)量與被測(cè)物體相對(duì)于觀察者的運(yùn)動(dòng)有關(guān),一艘宇宙飛船的船身長度為l0=90 m,相對(duì)地面以v=0.8c的速度在一觀測(cè)站的上空飛過。(光速c=3.0×108 m/s)
(1)觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少?
(2)宇航員測(cè)得船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少?
解析:(1)觀測(cè)站測(cè)得船身的長度為
l=l0=54 m
通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔為
Δt===2.25×10-7 s。
(2)宇航員測(cè)得飛船船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔為
法一:Δt′===3.75×10-7 s。
法二:Δt′== s=3.75×10-7 s。
答案:(1)2.25×10-7 s (2)3.75×10-7 s
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