經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性52經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀

1、5.1 經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性、5.2 經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀 同步練習(xí)粵教版必修21(雙選)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A因?yàn)闀r(shí)間是絕對(duì)的，所以我們?cè)诓煌膮⒖枷抵杏^察到的時(shí)間進(jìn)程都是相同的B空間與時(shí)間之間是沒(méi)有聯(lián)系的C有物質(zhì)才有空間和時(shí)間D在一個(gè)確定的參考系中觀察，運(yùn)動(dòng)物體的空間距離和時(shí)間進(jìn)程跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)解析：選CD.經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為空間和時(shí)間是脫離物質(zhì)存在的，是絕對(duì)的，空間與時(shí)間之間沒(méi)有聯(lián)系，其實(shí)是錯(cuò)誤的，故A、B錯(cuò)誤相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)在長(zhǎng)度的相對(duì)性和時(shí)間的相對(duì)性上都得到了驗(yàn)證2(單項(xiàng)選擇)如圖512所示，假設(shè)一根10 m長(zhǎng)的梭鏢以光速穿過(guò)一根10 m長(zhǎng)的管子

2、，它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的以下表達(dá)中最確切的描述了梭鏢穿過(guò)管子的情況的是() 圖512A梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出來(lái)C兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個(gè)位置，管子恰好遮住梭鏢D所有這些都與觀察者的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)解析：選D.如果你是在相對(duì)于管子靜止的參考系中觀察運(yùn)動(dòng)著的梭鏢，那么梭鏢看起來(lái)就比管子短，在某些位置梭鏢會(huì)完全處在管子內(nèi)部然而當(dāng)你和梭鏢一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可以看到梭鏢兩端都伸出管子正確答案選D.c(cc，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，那么壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為()圖

3、513c cc c解析：選D.根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論，在一切慣性系中，光在真空中的傳播速度都等于c.應(yīng)選項(xiàng)D正確4(單項(xiàng)選擇)慣性系S中有一邊長(zhǎng)為l的正方形(如圖514所示)從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象是()圖514解析：選C.根據(jù)相對(duì)論的盡縮效應(yīng)，可知沿速度方向即x方向的長(zhǎng)度變短了，而垂直于速度方向即y方向的長(zhǎng)度不變，故C對(duì)5地面上A、B兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生對(duì)于坐在火箭中沿兩個(gè)事件發(fā)生地點(diǎn)連線飛行的人來(lái)說(shuō)(如圖515所示)，_事件先發(fā)生圖515解析：可以設(shè)想，在事件A發(fā)生時(shí)A處發(fā)出一個(gè)閃光事件B發(fā)生時(shí)B處發(fā)生一個(gè)閃光“兩閃光相遇作為一個(gè)事件，發(fā)生在線段AB的

4、中點(diǎn)，這在不同參考系中看都是一樣的“相遇在中點(diǎn)這個(gè)現(xiàn)象在地面系中很容易解釋火箭上的人那么有如下推理：地面在向火箭的方向運(yùn)動(dòng)，從閃光發(fā)生到兩閃光相遇，線段中點(diǎn)向火箭的方向運(yùn)動(dòng)了一段距離，因此閃光B傳播的距離比閃光A長(zhǎng)些，既然兩個(gè)閃光的光速相同，一定是閃光B發(fā)出得早一些答案：B一、單項(xiàng)選擇題1牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用以下哪些情況()A研究原子核外部電子繞核運(yùn)動(dòng)的情況B研究“神舟六號(hào)的升空過(guò)程C研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)D研究超音速飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)解析：選A.經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀世界，故A錯(cuò)；B、C、D三個(gè)選項(xiàng)中，各種運(yùn)動(dòng)的速率都是比擬大的，但相對(duì)于光速來(lái)說(shuō)都是低速運(yùn)動(dòng)，完全可以用牛頓定律研究其規(guī)律，應(yīng)選B、C、D.2

5、以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系是慣性系B由于在任何慣性系中力學(xué)規(guī)律都是相同的，因此，研究力學(xué)問(wèn)題時(shí)可以選擇任何慣性系C在不同的慣性系中，光速是不相同的D在一個(gè)慣性系內(nèi)進(jìn)行任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷它是否在相對(duì)另一個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：選C.如果牛頓運(yùn)動(dòng)定律在某個(gè)參考系中成立，這個(gè)參考系就叫慣性系，在靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系中牛頓運(yùn)動(dòng)定律是成立的，故A對(duì)由于在任何慣性系中力學(xué)規(guī)律都是相同的，因此研究力學(xué)問(wèn)題時(shí)可以選擇任何慣性系，但表達(dá)式可能有復(fù)雜、簡(jiǎn)單之分，原那么上是越簡(jiǎn)單越好，B正確根據(jù)相對(duì)論中的假設(shè)，C是錯(cuò)誤的由于慣性系都是平權(quán)的，因此在一個(gè)慣性系內(nèi)進(jìn)行任何力學(xué)實(shí)

6、驗(yàn)都不能判斷它是否在相對(duì)另一個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D正確3以下各種情景下，經(jīng)典力學(xué)不能很好適用的是()A質(zhì)量是1000 t的火車出站后做加速運(yùn)動(dòng)，速度到達(dá)300 km/hB在宇宙中以光速追趕前面的物體C由于潮汐作用，地球的自轉(zhuǎn)速度越來(lái)越小D高速飛行的子彈，射穿一木塊解析：選B.經(jīng)典力學(xué)適用范圍中的“低速、“高速是相對(duì)光速3108m/s而言的，所以題中除B項(xiàng)外涉及的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)都可認(rèn)為是“低速運(yùn)動(dòng)4物體運(yùn)動(dòng)的速度非常大時(shí)，經(jīng)典力學(xué)就不再適用了，這是因?yàn)?)A物體運(yùn)動(dòng)的速度很大時(shí)，測(cè)量時(shí)引起的誤差太大，所以不適用了B物體運(yùn)動(dòng)的速度很大時(shí)，物體受到的力也很大，所以不適用了C物體運(yùn)動(dòng)的速度很大時(shí)，

7、物體的質(zhì)量也發(fā)生了較大變化，所以不適用了D物體運(yùn)動(dòng)的速度很大時(shí)，加速度也很大，所以不適用了解析：選C.根據(jù)相對(duì)論力學(xué)知，物體的質(zhì)量不是恒定的，它隨物體運(yùn)動(dòng)的速度而變而在經(jīng)典力學(xué)中，認(rèn)為物體的質(zhì)量是恒定的5以下不符合經(jīng)典力學(xué)觀點(diǎn)的是()A同時(shí)是絕對(duì)的B時(shí)間間隔是絕對(duì)的C空間距離是絕對(duì)的D物體質(zhì)量是變化的解析：選D.按經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)，宇宙會(huì)有共同的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間跟觀察者無(wú)關(guān)，它是均勻流逝的，而且時(shí)間間隔也是絕對(duì)的，物體的質(zhì)量不隨物體的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化，應(yīng)選D.6如果你以接近于光速的速度朝某一星體飛行，如圖516所示，你可以根據(jù)下述哪些變化覺(jué)察自己是在運(yùn)動(dòng)() 圖516A你的質(zhì)量在增加B你的心臟跳動(dòng)在

8、慢下來(lái)C你在變小D以上三種變化同時(shí)發(fā)生E你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度解析：選E.相對(duì)論的根本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個(gè)封閉的房子中時(shí)，你絕對(duì)無(wú)法知道房子是否在做勻速運(yùn)動(dòng)當(dāng)房子突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)在其中的人是能夠感知這一點(diǎn)的；當(dāng)房子突然開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部的人也能有感覺(jué)；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說(shuō)出它在轉(zhuǎn)動(dòng)但如果房子是在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即沒(méi)有任何加速度，那么在其內(nèi)部的人就無(wú)法知道房子是否在移動(dòng)即使房子有一個(gè)窗戶，你從窗戶向外看，看見(jiàn)某些東西在朝你移動(dòng)，但你仍說(shuō)不出是你的房子在向這些東西移動(dòng)，還是這些東西在向你的房子移動(dòng)正確答案選E.二、雙項(xiàng)選擇題7通常我們把地球和相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)

9、的物體看成是慣性系，假設(shè)以以下系統(tǒng)為參考系，那么屬于非慣性系的有()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進(jìn)站時(shí)減速行駛的火車答案：BD8狹義相對(duì)論認(rèn)為()A在一個(gè)參考系中同時(shí)發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)參考系中，也是同時(shí)發(fā)生的B運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢C運(yùn)動(dòng)的物體，沿運(yùn)動(dòng)方向變短D物體的質(zhì)量與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，是不變的解析：選BC.A、D是經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀的觀點(diǎn)；B、C是狹義相對(duì)論的觀點(diǎn)9在狹義相對(duì)論中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A所有慣性系中根本規(guī)律都是等價(jià)的B在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)C在不同慣性系中，光在真空中沿不同方向傳播速度不相同D質(zhì)量、長(zhǎng)

10、度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果不隨物體與觀察者的相對(duì)狀態(tài)而改變解析：選AB.根據(jù)相對(duì)論的觀點(diǎn)：在不同的慣性系中，一切物理規(guī)律都是相同的；且在一切慣性系中，光在真空中的傳播的速度都相等；質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果會(huì)隨物體與觀察者的相對(duì)狀態(tài)而改變故正確選項(xiàng)為A、B.10下面說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A在以eq f(1,1 000)c豎直方向升空的火箭上向前發(fā)出的光，對(duì)地速度一定比c大B在以eq f(1,1 000)c豎直方向升空的火箭上向后發(fā)出的光，對(duì)地速度一定比c小C在以eq f(1,1 000)c豎直方向升空的火箭上沿水平方向發(fā)出的光對(duì)地速度為cD在以eq f(1,1 000)c豎直方向升空的火箭上向任一方向發(fā)出的光對(duì)地速度都為c解析：選CD.由相對(duì)論原理(2)，光速在不同慣性參考系中，總是相同的，可得出答案三、非選擇題11一張正方形的宣傳畫，正貼在鐵路旁的墻上，一高速列車駛過(guò)時(shí)，在車上的司機(jī)看來(lái)這張宣傳畫畫成了什么樣子？解析：取列車為慣性系，宣傳畫相對(duì)于列車高速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)尺縮效應(yīng)，宣傳畫在運(yùn)動(dòng)方向上將變窄，但在垂直運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有發(fā)生變化答案：宣傳畫成了長(zhǎng)方形，此畫的高度不變，寬度變窄了v相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)如果地面上的人測(cè)得，某光源發(fā)出的閃光同時(shí)到達(dá)車廂的前壁和后壁(圖517)，那么按照火車上人的測(cè)量，閃光先到達(dá)前壁還是后壁？火車上