2019_2020学年高中物理课时作业19经典力学的成就与局限性经典时空观与相对论时空观粤教版必修220191118175.doc

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1、课时分层作业(十九)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1关于经典力学和相对论，下列说法正确的是()A经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容B相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的C相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系D经典力学包含在相对论之中，经典力学是相对论的特例D相对论的建立并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形所以A、B、C不对，D正确2经典力学只适用于“低速”和“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指()A行星、恒星、星系等巨大的物质领域B地球表面的物质世界C人眼能看到的物质世界D不涉及分子、原子、

2、电子等微观粒子的物质世界D在物理学中，宏观世界一般是指不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界只有选项D正确3(多选)关于狭义相对论基本假设及其结论，下列说法正确的是()A在不同的惯性系中，真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的质量随速度的增加而增大ABD狭义相对论的两个基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切做匀速直线运动的惯性参考系，对于描述运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等，可知A正确；由两个基本假设可以推出时间间隔具有相对性，物体的质量随速度增加而增大，B、D正确4如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭A是迎

3、着光行驶的，火箭B是“追赶”光的，若火箭相对地面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为()AcvcvBcvcvCcc D无法确定C根据光速不变原理，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，因此在火箭A、B两个惯性参考系中，观察者测量到的光速一样大，均为c，故C正确5A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，vAvB.在火箭A上的人观察到的结果正确的是()A火箭A上的时钟走得最快B地面上的时钟走得最快C火箭B上的时钟走得最快D火箭B上的时钟走得最慢A在火箭A看来，地面和火箭B都高速远离自己，由t知，在火箭A上的人观察到的结果是地面和火箭B的时钟都变慢了，且vAvB，故地面的时

4、钟最慢，因此A正确，B、C、D错误6一列火车以接近光速的速度从我们身边飞驶而过，我们会感到车厢、车窗变窄了，而车厢、车窗的高度并没有变化，那么车厢内的人看路旁的电线杆间距将会()A变窄 B变宽C不变 D都有可能A火车相对地面以接近光速的速度向前飞驶，如果以火车为参考系，地面向后飞驶，根据尺缩效应知电线杆间距变窄二、非选择题(14分)7太阳内部不停地发生着剧烈的热核反应，在不断地辐射能量因而其质量也不断地减少若太阳每秒钟辐射的总能量为41026 J，试计算太阳在1 s内失去的质量估算5 000年内总共减少了多少质量，并求5 000年内减少的质量与太阳的总质量21027 t的比值解析由太阳每秒钟辐

5、射的能量E可得其每秒内失去的质量为m kg1010 kg4.4109 kg.在5 000年内太阳总共减少的质量为Mmt10105 000243653 600 kg71020 kg.与太阳的总质量比值为k3.51010.答案4.4109 kg71020 kg3.51010能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1假设地面上有一列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这个人是一个矮胖子B这个人是一个瘦高个子C这个人矮但不胖D这个人瘦但不高D由公式ll0可知，在运动方向上，人的宽度要减小，在垂直于运动方向上，人的高度不变2(多选)对

6、于公式m，下列说法正确的是()A式中的m0是物体以速度v运动时的质量B当物体的运动速度v0时，物体的质量mm0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的C当物体以较小速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化十分微小，在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化CD式中的m0是物体静止时的质量，所以选项A错当物体以较小速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适

7、用于高速运动，通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化十分微小，一般在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化，所以选项B错，选项C、D正确3(多选)在地面附近有一高速飞过的火箭关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是()A地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了B地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了C火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化D火箭上的人看地面物体长度变小，时间进程变快了BC根据狭义相对论的钟慢效应和尺缩效应可知，地面上的人观察到火箭变短了，时间进程变慢了，在火箭上的人相对火箭不运动故不会出现这两种效应4一个原来静止的电子，经电压加速后

8、，获得的速度为v6107 m/s.问电子的质量将会发生怎样的变化()A质量是物体的固有属性与速度无关，所以加速后电子质量不变B物体的质量随速度的增大而增大，所以加速后电子质量变大C物体的质量随速度的增大而减小，所以加速后电子质量变小D因为电子的速度比光速小，所以质量几乎不变B根据狭义相对论运动物体的质量变大，当速度很小时这种变化很小可以认为质量不变，但是电子的速度v6107 m/s与光速3108 m/s相比已经不算太小，电子质量变大，故B正确二、非选择题(本题共2小题，共22分)5(10分)一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v6106 m/s.问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？解析根据爱因斯坦的狭义相对论m得出运动后的质量增大了m1.000 2m0.所以改变的百分比为：100%0.02%.答案增大0.02%6(12分)近地卫星以7.9 km/s的最大运行速度环绕地球匀速运行其上安装了一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为这只表走过这1 min“实际”上花了多少时间？解析由狭义相对论原理知卫星上测到的时间t1 min，卫星运行的速度v7.9103 m/s.所以地面上的人观测到的时间为tmin(13.471010)min，通过这个题目说明，即使对于人造卫星这样飞快的速度，相对论效应也是微不足道的答案(13.471010)min- 5 -