5经典力学的适用范围

5.牛顿力学的适用范围物理学及其定律的发现和发展是金字塔结构的最好体现，如人类从最初简单的总结太阳东升西落等天体现象，到提出“地心说”、“日心说”，再到牛顿等科学家建立的经典力学体系勾画出整个宇宙空间，实现了人类科学史上的第一次大综合；19世纪中叶麦克斯韦在库仑、奥斯特、安培和法拉第等人对电现象和磁现象研究的基础之上，建立了完整的电磁互联的电磁场理论，又把物理学引向了第二次大综合；19世纪末由物理学天空的“两朵乌云”导致的相对论和量子论同样有着类似的形成结构。

由基础到尖端，由零散到综合，物理学定律正是呈现着这样垂直发展的层次结构。

牛顿的《自然哲学之数学原理》便是这种基础定义到综合理论体系的“金字塔式”垂直结构的典型范例。

牛顿从几个最基本的定义和公理出发，通过一步步数学推导和论证最终建立了一个逻辑自洽的经典力学体系。

杨振宁曾经把经典力学的发展分为四个阶段：实验、唯象定律、理论架构、微分方程。

在科学实验的基础上，通常先是发展出诸多唯象定律，在此基础上整合建构出统一的理论架构，牛顿力学、麦克斯韦方程组、爱因斯坦的狭义与广义相对论方程等物理学理论架构的骨干莫不如此。

他们提炼了几个世纪的实验工作与唯象理论的精髓，用极度浓缩的数学语言写出了物理世界的基本结构，仿佛是造物者的诗篇。

当爱因斯坦最后成功解释天体现象的时候，有人问爱因斯坦，假如你观测到的天象和你的理论有不同的时候，你会怎么讲？爱因斯坦讲，“我会替造物者惋惜，居然不懂得用到这样漂亮的理论。

”1905年当爱因斯坦在洛伦兹和庞加莱的帮助下发现狭义相对论时，人们认识到三维空间与时间是不可分割的。

时空的数学定义由爱因斯坦的老师闵可夫斯基（Hermann Minkowski）给出。

他引入一个与黎曼度量类似的新度量，找到一个以罗伦兹群为等距变换群的黎曼空间，用来描述狭义相对论的几何基础。

在水平地面上作“匀加速”直线运动的车厢内，把一个小球放置在平滑的水平地板上，并用一条弹簧秤把此小球连接在车厢前端的厢壁上。

《物理与人类文明》单选题1．1卡的热量相当于多焦耳的功？（C ）A、41.54B、414.5C、4.154D、4145.02．1纳米相当于多少颗原子排列起来的长度？（B ）A、1颗B、3或4颗C、30或40颗D、45颗3．按照伽利略的科学方法论我们首先要做的是什么？（D ）A、修改理论和假说B、实验检验假说和理论C、提出假说，定量解释实验规律D、精确实验，总结实验规律4．宝剑的“寒光闪闪”其实是剑锋的光发生了什么现象？（B ）A、干涉B、衍射C、折射D、反射5．彩虹的形成的原理是（D ）。

A、光的折射现象B、光的反射现象C、光的散射现象D、光的反射和折射现象6．超弦理论认为光的本质是什么？（A ）A、闭合弦B、微粒C、线条D、波7．从理论上首先预言电磁波的存在的是（C ）。

A、赫兹B、爱因斯坦C、麦克斯韦D、牛顿8．从时间方面来看，物理学研究的时间尺度距离最远的是久？（B ）A、一万年B、十的十八次方秒C、一亿年D、二亿年9．从实验上否定以太假说的科学家是（C ）。

A、爱因斯坦B、普朗克C、迈克尔逊D、拉瓦锡10．从一般（大前提）到特殊（推论）的逻辑方法指的是下列哪种方法？（C ）A、归纳推理B、反证推理C、演绎推理D、概率推理11．大量运用于近代，现代物理学中的是哪一种研究方法？（C ）A、形而上学B、归纳推理C、演绎推理和先验论D、假说学12．地球上的生物不受太阳发出的高能射线的影响，这是因为（B ）。

A、平流层的存在B、臭氧层的存在C、对流层的存在D、电离层的存在13．第一次把光的粒子性和波动性统一起来的科学家是（B ）。

A、普朗克B、爱因斯坦C、德布罗意D、费米14．电磁波的存在是被哪位科学家用实验证明的？（D ）A、法拉第B、麦克斯韦C、牛顿D、赫兹15．电磁波的辐射功率与交变的频率的关系是（D ）。

A、辐射功率与交变频率呈正线性相关B、辐射功率与交变频率的平方呈正比C、辐射功率与交变频率的三次方呈正比D、辐射功率与交变频率的四次方呈正比16．电磁波辐射的强度与距离r之间有什么关系？（B ）A、和r成反比B、和r平方成反比C、和r平方成正比D、和r成正比17．电磁波辐射功率和它的频率几次方成正比？（A ）A、4.0B、3.0C、2.0D、1.018．“电磁辐射的能量交换是量子化的”这个是哪位科学家提出的？（A ）A、普朗克B、汤姆逊C、卢瑟福D、波尔19．电荷做什么运动时会向四周辐射电磁波？（C ）A、静止B、匀速直线运动C、加速直线运动D、做任何运动20．电流是什么？（B ）A、电荷的电场B、电荷的运动C、电荷的电离D、电荷的中和21．电子的双缝干涉实验中电子是怎么通过双缝的？（B）A、只通过缝1B、同时通过缝1和2C、随机通过其中之一D、只通过缝222．对于热力学第二定律的说法，正确的是（A ）。

2013-2014学年第二学期高一物理期末复习【第三章】一、近四年期末质检第一章考查的题量近四年期末质检第三章考查的题量分析 2010 2011 2012 2013 2014预测单选 4 3 2 3 双选 0 1 0 0 实验 0 0 0 0 计算 1 1 1 1 小计5534二、近四年期末质检第一章考点考查情况★★★万有引力定律及其应用、经典时空观和相对论时空观【教材51页、53页例题一定要看】 2010【1、3、10、11】 2011【1、7、8、14、20】 2012【10、11】 2013【5、10、19】 ★物理学史：托勒密——“ ”； ——“日心说”；开普勒——“ ” ——“万有引力定律”；卡文迪许——“ ”★万有引力定律：宇宙间的 都是互相 的，两个物体间引力的方向在 ，引力的大小跟它们的质量的乘积成 ，跟它们之间的距离的 成反比。

数学表达式： 引力常数G=★★★万有引力定律应用的两个前提：天体运动——匀速圆周运动；万有引力提供所需向心力 两种类别：在中心天体表面【mg R m =2M G】；在绕中心天体运行轨道上【ma h R m=+2)(M G 】 两个质量：中心天体【M 】；表面物体或卫星【m 】；两个半径：中心天体【R 】；轨道半径【r=R+h 】两个加速度：重力加速度【g 】；向心加速度【a 】；两个速度：线速度【v 】；角速度【ω】； 两个周期：中心天体自转周期【T 0】；卫星公转周期【T 】常规计算： ①由22Mm v G m r r = 得GM v r = ②由22Mm G m r r ω= 得3GM rω= ③由2224Mm G m r r T π= 得234r T GMπ=★ 经典力学的适用范围：★ 经典时空观： 、 、 ★ 狭义相对论的两条基本假设： 、 ★ 狭义相对论时空观： 、 、 、 ★ 实验证实光具有粒子性， 实验证实光具有粒子性 例题1、已知两个质点相距为r 时，它们之间的万有引力大小为F 。

单元素养评价(四)(第四、五章)(60分钟·60分)一、选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分)1.下列说法正确的是( )A.经典力学能够说明微观粒子的规律性B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题C.相对论与量子力学的出现,表示经典力学已失去意义D.对于微观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用【解析】选B。

经典力学适用于低速、宏观问题,不能说明微观粒子的规律性,不适用于微观粒子的高速运动问题,A、D错误,B正确;相对论与量子力学的出现,并不否定经典力学,只是说明经典力学有其适用范围,C 错误。

2.(2020·威海高一检测)如图所示,在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子,用力使船向前移动。

关于力对船做功的下列说法中正确的是( )A.绳的拉力对船做了功B.人对绳的拉力对船做了功C.树对绳子的拉力对船做了功D.人对船的静摩擦力对船做了功【解析】选D。

绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船,没有对船做功。

只有人对船的静摩擦力作用于船,且船发生了位移,故对船做了功,且做正功,故选项A、B、C错误,选项D正确。

【加固训练】如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则( )A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】选A。

由整体法、隔离法结合牛顿第二定律,可知A正确,B错;由动能定理可知C错;因返回舱具有竖直向上的加速度,因此处于超重状态,D错。

3.国庆小长假期间,小明到一家农家乐餐厅就餐时发现,店内竟有驴拉磨磨玉米面, 如图所示,假设驴拉磨的力大小始终为500 N,运动的圆的半径为1 m,且力的方向始终沿圆周的切线方向。