5.1 牛顿力学的成就与局限性同步练习 2021—2022 学年高中物理粤教 版（2019）必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．下列关于经典力学的适用范围及其局限性的描述，正确的是（　　） A．经典力学适用于以任意速度运动的物体 B．经典力学适用于宏观物体和微观粒子的运动 C．经典力学适用于做高速运动的微观粒子 D．经典力学适用于做低速运动的宏观物体 2．牛顿定律不适用于下列哪些情况(　　) A．研究原子中电子的运动 B．研究“嫦娥三号”的高速发射 C．研究地球绕太阳的运动 D．研究飞机从北京飞往纽约的航线 3．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（　　） 8 A． 2.9 �10 m/s 0 B． 2.9 �10 m/s 4 C． 2.9 �10 m/s 8 D． 2.9 �10 m/s 4．在下列运动中，牛顿运动定律可能不适用的是（　　） A．电子绕原子核运动 B．篮球被投出后在空中飞行 C．超音速飞机在高空飞行 D．地球绕太阳运动 5．下列说法正确的是（　　） A．牛顿是国际单位制中的基本单位 B．研究原子核结构时，因原子核很小，可把原子核看作质点 C．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与轨道间的侧向挤压 D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短 6．下列情境中，经典力学不适用的是（　　） A．修建港珠澳大桥 B．洗衣机将衣物脱水 C．发射快舟一号运载火箭 D．微观粒子以接近光的速度运动 7．对于时空观的认识，下列说法正确的是（　　） A．相对论不能描述物体在低速运动时的规律 B．相对论具有普遍性，经典物理学是它在低速运动时的特例 C．相对论的出现使经典物理学不再发挥作用 D．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用 8．下列说法正确的是（ ） ① 爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 ② 爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 ③ 牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 ④ 牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 9．下列说法中正确的是（　　） A．在中子星表面的强引力作用下，经典力学仍旧适用 B．经典力学适用于低速运动，不适用于高速运动；适用于微观世界，不适用于宏观世界 C．功是矢量，既有大小又有方向 D．正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力 10．下列说法正确的是（ ） A．曲线运动物体的速度可能不变 B．匀速圆周运动物体的合外力一定不为零 C．哥白尼发现了行星运动三大定律 D．经典力学适用于宏观高速物体 11．经典力学不能适用下列哪些运动（　　） A．火箭的发射 B．宇宙飞船绕地球的运动 C．“勇气号”宇宙探测器在太空的运动 D．微观粒子的波动性 12．经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是（　　） A．子弹的飞行 B．飞船绕地球的运行 C．列车的运行 D．粒子接近光速的运动 13．下列说法正确的是（　　） A．开普勒将法拉第的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律 B．伽利略设计实验证实了力是维持物体运动的原因 C．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量 D．经典力学不适用于宏观低速运动 14．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合物理学史实的是（　　） A．牛顿总结出了行星运动的三大规律 B．开普勒测出了万有引力常量 C．爱因斯坦发现了万有引力定律 D．以牛顿运动定律为基础的经典力学只适用于宏观物体的低速运动问题 15．下列说法正确的是( ) A．在从武汉到广州的高速列车中，人的质量变大了，说明了经典力学的局限性 B．加速上行电梯中的物体对地板压力变大，不能用经典力学观点解释 C．地球受到太阳引力是强引力 D．经典力学适用于低速运动、宏观物体 二、填空题（共 4 题） 16．经典力学只适用于解决______物体的运动问题，不能用来处理_______物体的运动问题（填“高速”或者 “低速”）经典力学只适用于_______物体，而不适用于______物体。（填“宏观”或者“微观”） 17．牛顿运动定律只适用于_____运动的_____现象。如物体的运动速度接近光速（ c  3.0 �108 m / s ）时， 必须由_____提出的_____来研究，如研究电子、质子、光子等微观粒子的物理现象时必须由_____力学来 说明解决。 18．牛顿运动定律和万有引力定律在____、________、_________的广阔的领域，包括天体力学的研究中 经受了实践的检验，取得了巨大的成就。 19．当物体的运动速度接近光速时，经典力学_____（填“不再”或“仍然”）适用，可见，经典力学____（填 “有”或“没有”）局限性． 三、综合题（共 3 题） 20．爱因斯坦的相对论时空观与牛顿的时空观有何不同对此你如何理解？ 21．请观察日常生活中的各种现象，列举牛顿力学的具体应用并进行解释。 16 22．半人马星座内的  星是离太阳系最近的恒星，它与地球间的距离约为 4.3 �10 m 。假设有一宇宙飞船 往返于地球和半人马星座内的  星之间，若宇宙飞船的速率为 0.999c ，则： (1)按地球上的时钟计算，飞船往返一次需要多少时间？ (2)按飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间又为多少？（计算结果均保留三位有效数字）参考答案： 1．D 2．A 3．D 4．A 5．C 6．D 7．B 8．D 9．D 10．B 11．D 12．D 13．C 14．D 15．D 16． 低速 高速 宏观 微观 17． 低速 宏观 爱因斯坦 18． 宏观 低速 弱引力 19． 不再； 相对论 量子 有； 20． 牛顿力学时空观认为空间与时间是独立于物体及其运动而存在的。爱因斯坦相对论时空观认为运动物体的 长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）都跟物体的运动状态有关。人们对空间和时间概念的扬 弃与修正，推动着物理学研究的深化，扩宽着人们的视野。 21． 日常生活中很多的力学现象都可以用牛顿力学来解释；例如汽车刹车的问题，在汽车质量一定时，刹车时 的阻力越大，根据 a F m 可知，汽车的加速度越大，越容易停下来；而当汽车刹车的阻力一定时，汽车质量越大，加速度越小，汽 车越不容易停下来，这就是超载时容易发生车祸的原因。 7 8 22．(1) 2.87 �10 s ；(2) 1.28 �10 s