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1、5.1经典力学的巨大成就和局限性 课时提升练（解析版）一、选择题1通过物理学史的学习，能让我们增长见识，加深对物理学的理解，还能从前人的经验中得到启示下列说法正确的是( )A第谷提出了行星运动三大定律，在此基础上，牛顿发现了万有引力定律B卡文迪许用实验测定了万有引力常量C木星被称为“笔尖下发现的行星”D经典力学也适用于微观高速强引力的领域2下列说法正确的是（）A在发现万有引力定律的过程中使用了“月地检验”B牛顿利用扭秤测定引力常量时用到了微小形变放大法C开普勒研究第谷的行星观测记录总结出行星运动规律并发现了万有引力定律D相对论时空观和量子力学否定了牛顿力学3下列说法正确的是（）A据报道有人在从
2、武汉到广州的高速列车中，自己手表变慢了，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比电梯停止的时候大，不能用经典力学观点解释C牛顿利用大量的实验得出了万有引力定律D经典力学适用于低速运动、宏观世界4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、量子力学的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值5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
3、学已不再适用6下列说法错误的是（ ）A经典力学适用于低速运动、宏观物体、弱引力B火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将会挤压铁轨的外轨C做匀速圆周运动的物体，所受合外力是恒力D卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值7美国科学家于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由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的
4、应用价值8下列说法中不正确的是（）A牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域B经典力学适用于微观、高速、强引力场等物体的运动C一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量D17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律9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10牛顿建立的经典力学体系，是人类认识自然及历史的第一次大飞跃和理论的大综合，它开辟了一个新的时代，并对科学发展的进程以及人类生产生活和思维方式产生极其深刻的影响，标志着近代理论自然科学的诞生，并成为其他各
5、门自然科学的典范以下说法正确的是（ ）A牛顿发现了万有引力定律，并实验测出了引力常量GB牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，证明了天上力学和地上力学的统一性，所以牛顿定律在非惯性系中也成立C在著名的“月-地检验”中，人们计算出了月球绕地球运动轨道的加速度是地球表面重力加速度的D牛顿第一定律又被称为惯性定律，任何物体都有惯性，速度越大，物体的惯性越大11在物理学理论研究中，“高速”一般指接近光速，“低速”一般指远小于光速，下列所述情境中适合应用牛顿定律的是（）A宏观且低速B宏观且高速C微观且低速D微观且高速12关于牛顿运动定律，以下说法正确的是( )A物体不受外力作用时，保持
6、原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一运动定律又叫惯性定律B牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体不受外力或所受合外力为零，物体的加速度a0条件下的特例，所以牛顿第二定律可以替代牛顿第一定律C牛顿运动定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题D作用力和反作用力总是同一性质的力，它们产生的作用效果一定相同13以下说法正确的是（）A经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子B相对论与量子力学并没有否定经典力学理论C在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变D经典力学理论具有一定的局限性14下面说法中正确的是（）A当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和牛顿力学的结论没有区别B当物体运动速度
7、接近光速时，相对论物理学和牛顿力学的结论没有区别C当普朗克常量h可以忽略不计时（h=6.631034Js），量子力学和牛顿力学的结论没有区别D当普朗克常量h不能忽略不计时（h=6.631034Js），量子力学和牛顿力学的结论没有区别15经典力学规律适用于下列运动的是（ ）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二、解答题16将一枚面值一元的硬币用确定的速度向上抛起，你能否断定（不是猜测）它落地时哪一面朝上？请试一试，这种现象能用牛顿力学解释吗？17利用互联网收集经典力学在科学技术方面的典型应用事例。参考答案1B【详解】A开普勒发现了行星运动三大定律，牛顿据此得出了万有引力
8、定律，A错误；B卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量，B正确；C海王星被称为“笔尖下发现的行星”，C错误；D经典力学适用于宏观低速弱引力的领域，D错误故选B.2A【详解】A在发现万有引力定律的过程中使用了“月地检验”。故A正确；B卡文迪许利用扭秤测定引力常量时用到了微小形变放大法。故B错误；C开普勒研究第谷的行星观测记录总结出行星运动规律并发现了开普勒定律。故C错误；D相对论时空观和量子力学没有否定牛顿力学，只是证明了牛顿力学的局限性。故D错误。故选A。3D【详解】A从武汉到广州的高速列车中的速度与光速相比是可以忽略不计的，故不需要考虑相对论效应，故A错误；B加速上行电梯中的物体对地板压力比
9、电梯停止的时候大，是超重，可以根据牛顿第二定律解释，故B错误；C万有引力定律是牛顿利用开普勒定律和牛顿定律推导出的，并没有利用大量的实验，故C错误；D经典力学适用于低速运动、宏观世界，不适用与高速移动的微观粒子，故D正确；故选D。4A【详解】A牛顿力学完全适用于宏观低速运动，A正确；B牛顿力学取得了巨大的成就，但它也有一定的局限性，并不是普遍适用的，B错误；CD在微观高速运动中，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，CD错误。故选A。5D【详解】AB经典力学有一定的局限性，适用于宏观
10、、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。6C【详解】A经典力学适用于低速运动、宏观物体、弱引力，故A不符合题意；B当火车超过限定的速度转弯，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时车轮轮缘会挤压铁轨的外轨，故B不符合题意；C匀速圆周运动，合外力充当向心力，合外力的方向时刻在变化，所以合外力是变力，故C符合题意；D牛顿发现了万有引
11、力定律之后，第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许，故D不符合题意。故选C。7A【详解】A牛顿力学适用于低速运动的宏观物体，故 A正确；B牛顿力学取得了巨大的成就，但它具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误；CD在微观高速领域，要用量子力学和相对论理论来解释，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，牛顿力学作为某些条件下的特殊情形，被包括在新的科学成就之中，不会过时，不会失去价值，故C、D错误。故选A。8B【详解】AB牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，故A正确，B错误；C卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6
12、.671011Nm2/kg，由G=mg知，一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量，故C正确；D根据牛顿对万有引力的研究史知D正确。本题选不正确的，故选B。9B【详解】曲线运动物体的速度方向一定变化，则速度一定是变化的，选项A错误；匀速圆周运动物体的加速度不为零，则合外力一定不为零，选项B正确；开普勒发现了行星运动三大定律，选项C错误；经典力学适用于宏观低速物体，选项D错误；故选B.10C【详解】牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量G，选项A错误；牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，证明了天上力学和地上力学的统一性，但是牛顿定律在非惯性系中不成立，选项B错误
13、；在著名的“月-地检验”中，人们计算出了月球绕地球运动轨道的加速度是地球表面重力加速度的，选项C正确；牛顿第一定律又被称为惯性定律，任何物体都有惯性，质量越大，物体的惯性越大，选项D错误；故选C.11A【详解】牛顿定律适用范围是宏观低速的情景。故选A。12C【详解】保持原有运动状态不变的性质叫惯性，与受不受外力无关，所以A错误；牛顿第一定律是描述力与运动状态关系的，是独立的，所以牛顿第二定律不可以替代牛顿第一定律，故B错误；牛顿运动定律仅适用于宏观物体、低速运动问题，所以C正确；作用力和反作用力总是同一性质的力，但它们产生的作用效果不一定相同，所以D错误13BD【详解】A经典力学理论适应于宏观
14、物体，不适应微观粒子，故A错误；B相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故B正确；C在相对论中，物体的质量随运动状态而改变，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，故C错误；D经典力学理论具有一定的局限性，对高速微观粒子不适用，故D正确。故选BD。14AC【详解】牛顿力学可以认为是相对论物理学在低速（远小于光速）状态下的特例，是量子力学在宏观（h可以忽略不计）状态下的特例。故选AC。15ABC【详解】经典力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动，经典力学能适用对于微观的情形经典力学不适用。故选ABC。16见解析【详解】不能断定，一枚硬币的两面不可能同时出现，且出现的几率相同，由不确定原理，两种可能都能发生。该现象不能用经典力学解释。可以由经典力学的应用以及概率来分析，抛出的硬币落地时哪一面朝上是具有随机性的，投掷的次数越多，正面或者背面朝上的几率越趋于相等，各占50%。17例如利用经典力学规律，人类在航空航天技术中设计制造了人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等。【详解】人造卫星绕地球作匀速圆周运动时，符合牛顿第二运动定律，利用万有引力等于向心力，可计算出人造卫星的线速度、角速度、运动周期等一系列物理量。这是经典力学在科学技术方面最典型的应用