《高一物理同步精品课堂（新教材人教版必修第二册）》7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（精选练习）（解析版）

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人教版新教材 物理必修第二册 第七章《万有引力与宇宙航行》
第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性
精选练习
1．（2021·全国高一课时练习）下列运动中，牛顿力学的规律不适用的是 （　　）
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
【答案】D
【解析】牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动的物体。子弹的飞行、飞船绕
地球的运行、列车的运行，这些都是宏观物体的低速运动，牛顿力学均适用；而粒子接近光速的运动属于
微观粒子的高速运动，牛顿力学不再适用。故选 D。
2．（2020·荆州市北门中学高一期末）关于经典力学，下列说法正确的是( )
A．仅适用于微观粒子的运动
B．适用于宏观物体的低速运动
C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关
D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关
【答案】B
【解析】AB．经典力学使用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用，故 A错误，B正确；
CD．在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；经典力学中，物体的质量、长度与其运动速
1
度无关，故 CD 错误。故选 B。
3．（2020·北京师范大学万宁附属中学高一期中）（多选）爱因斯坦的相对论时空观告知我们：我们在静
止地面看到某物体长度 L和运动所间隔的时间 t，比较相对地面很大速度 v的参考系中对应的该物体的长度
和间隔的时间来说（　　）
A．在静止地面物体长度偏大
B．在静止地面物体长度偏小
C．在地面物体运动所间隔的时间 t偏大
D．在地面物体运动所间隔的时间 t偏小
【答案】AC
【解析】静止地面看到某物体长度 L
，
静止地面运动所间隔的时间 t
，
静止地面的物体速度小，长度偏大，地面物体运动所间隔的时间 t偏大。故选 AC。
4．（2020·城步苗族自治县第一民族中学高一期末）（多选）下列各种情形中，经典力学能适用于哪些运
动（　　）
A．质量是 1000t 的火车出站后做加速运动，速度达到 300km/h
B．在宇宙中以 0.5 倍光速运动的电子
C．宇宙飞船绕地球的运动
D．高速飞行的子弹，射穿一块木板
【答案】ACD
2
【解析】经典力学适应于宏观低速物体，不适合与微观高速粒子；则
A．质量是 1000t 的火车出站后做加速运动，速度达到 300km/h，适合经典力学，选项 A正确；
B．在宇宙中以 0.5 倍光速运动的电子，不适合经典力学，选项 B错误；
C．宇宙飞船绕地球的运动，适合经典力学，选项 C正确；
D．高速飞行的子弹，射穿一块木板，适合经典力学，选项 D正确；故选 ACD。
5．（2021·全国高一课时练习）下列关于经典力学的说法不正确的是（　　）
A．自由落体运动规律属于经典力学
B．行星运动定律属于经典力学
C．牛顿运动定律属于经典力学
D．爱因斯坦在 20 世纪初创立了相对论理论，这表明牛顿的经典力学已不再适用
【答案】D
【解析】AB．经典力学有一定的局限性，适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体。自
由落体运动、行星运动定律遵守牛顿运动定律，属于经典力学，故 AB 正确；
C．牛顿运动定律是经典力学的核心理论，属于经典力学，故 C正确；
D．牛顿的经典力学是爱因斯坦相对论理论在低速条件下的近似，所以相对论的创立并不表明牛顿的经典
力学已不再适用，D错误。本题选不正确的，故选 D。
6．（2021·全国高一课时练习）以下哪项属于爱因斯坦对相对论提出的基本假设（　　）
A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
B．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
C．真空中的光速在不同的惯性参考系都是不相同的
D．相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关
【答案】B
3
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