相对论时空观与牛顿力学的局限性PPT课件免费下载

7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（解析版）

一、单选题（本大题共8小题）

1.[容易]下列说法正确的是

A. 以牛顿运动定律为基础的经典力学没有存在的价值
B. 物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围
C. 相对论和量子力学的出现是对经典力学的否定
D. 经典力学对处理高速运动的微观物体具有相当高的正确性

【答案】B

【解析】

经典力学适用于宏观低速物体，不能适用于微观高速物体；相对论和量子力学更加深入地研究运动规律，但并没有否认经典力学的意义。
相对论和量子力学的推出并不意味着经典力学的全盘否定，只是它应在一定条件下使用。
【解答】
牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用。虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故B正确，AC错误；
D.经典力学不能用于处理高速运行的物体，故D错误。
故选B。
 

2.[容易]经典力学有一定的局限性。当物体以下列速度运动时，经典力学不再适用的是

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】解：经典力学只适用于宏观低速，物体速度接近光速时不再适用，故ABC错误，D正确。
故选：D。
经典力学只适用于宏观低速运动的物体。
解答本题的关键是知道经典力学只适用于宏观低速运动的物体。
 

3经典力学不能适用于下列哪些运动的研究     

A. 火箭的发射 B. 宇宙飞船绕地球的运动
C. “勇气号”宇宙探测器的运动 D. 以倍光速运行的电子束

【答案】D

【解析】

本题考查了经典力学的局限性，经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论。
【解答】
火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用。
对于高速微观的情形经典力学不适用，故对以倍光速运行的电子束不适用；
故选D。
 

4.[较易]美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在．引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性．关于经典力学，下列说法正确的是   

A. 经典力学完全适用于宏观低速运动
B. 经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的
C. 随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论
D. 由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值

【答案】A

【解析】

经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学．明确经典力学具有一定的局限性，但并不是完全没有了使用价值．
【解答】
A、经典力学完全适用于宏观低速运动的物体，故A正确；

B、经典力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误

C、相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形；故CD错误；

故选A。

5.[较易]关于经典力学，下列说法不正确的是

A. 由于相对论、量子力学的提出，经典力学已经被完全否定
B. 经典力学可看作相对论、量子力学在一定条件下的特殊情形
C. 经典力学在宏观物体、低速运动、引力不太大时适用
D. 经典力学对高速运动的微观粒子不适用

【答案】A

【解析】

经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学。
此题考查经典力学的适用范围和相对论、量子力学主要研究的对象．属于基础题。

【解答】

相对论、量子论的提出，没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形，对于高速、微观的情形经典力学不适用．所以A错误，BCD正确。 
故选A。

6.[较易]2017年10月3日，瑞典皇家科学院将2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们对LIGO探测装置的决定性贡献．引力波是爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性．关于牛顿力学，下列说法正确的是

A. 牛顿力学完全适用于宏观低速运动
B. 牛顿力学取得了巨大成就，是普遍适用的
C. 随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论
D. 由于相对论、量子论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值

【答案】A

【解析】

经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学．明确经典力学具有一定的局限性，但并不是完全没有了使用价值。
【解答】

A  牛顿力学完全适用于宏观低速运动的物体，故A正确；
B.牛顿力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了牛顿力学取得了巨大的成就，故B错误；
在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了牛顿力学，牛顿力学在其适用范围内仍然是正确的，故不会过时也不会失去应用价值，故CD错误。
故选A。

7.[较易]你现在正在完成100分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对你以的速度匀速飞过为真空中的光速，则飞船上的观察者根据相对论认为你考完这场考试所用时间

A. 大于100分钟 B. 等于100分钟 C. 小于100分钟 D. 不能确定

【答案】A

【解析】解：根据狭义相对论可知，飞船相对此考生以的速度匀速飞过时，飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间为：
可知飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间大于100分钟；故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据狭义相对论的两个基本假设，相对论中的质量与速度的关系，时间与速度的关系即可求解。
本题考查了爱因斯坦相对论效应中的长度和时间的相对性公式，关键记住公式。
 

8.[困难]经典力学的结论会与事实有很大偏差，以至于不再适用的情况是

A. 低速、宏观、弱引力 B. 高速、宏观、弱引力
C. 高速、微观、强引力 D. 高速、微观、弱引力

【答案】C

【解析】

根据经典力学适用于宏观、低速和弱引力作用领域，即可正确解答。

本题考查了经典力学的特点，在高中阶段，同学们要对经典力学有一个简单的了解，经典力学的思想方法不只在物理学与天文学产生了影响，在其它领域也有广泛的影响。

【解答】

经典力学适用的领域有宏观领域和低速领域，不适用于微观领域和强引力领域，达到高速也不再适用，故C正确，ABD错误。

故选C。