题目列表(包括答案和解析)
8.(10分)试举出一些经典力学在科技方面的应用实例.
[解析]根据牛顿运动定律对照我们所知道的物体的运动,分析哪些物体的运动规律与经典力学规律相同.
答案: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,火车、飞机、磁悬浮列车等现代交通工具也都服从经典力学规律.
7.(10分)牛顿力学及牛顿的工作方法成为近代自然科学的经典,它实现了人类认识自然界的第一次综合.你知道牛顿伟大贡献的精髓在哪里吗?
[解析]经典力学的建立首次告诉人们,一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论体系,其思想观点应该是明确透彻的,其结构体系应是严密完备的,其数学表达应是严格、定量、可以操作的;这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律,做出定量的解释、推断和预言,而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和界定,这是一切自然科学理论应
有的基本特征,牛顿伟大贡献的精髓正在于此.
答案:见解析
[探究·创新]
6.(10分)如何理解经典力学的局限性?
[解析]牛顿认为时间和空间是绝对的,他在这样的时间和空间中描述的机械运动在低速情况下是足够精确的.然而,牛顿把时间、空间割裂开来,认为它们与物质运动无关的观点,在微观和高速领域中就不适用了.
所以像一切科学一样,经典力学没有也不会穷尽一切真理,它有自己的局限性,它像一切科学理论一样,是一部“未完成的交响曲”.
答案:见解析
5.下列说法正确的是( )
A.以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
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,是对经典力学的全盘否定
D.经典力学对处理低速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
[解析]选B、D.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,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,故选项B、D正确.
4.通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系,若以下列系统为参考系,则属于非惯性系的有( )
A.停在地面上的汽车
B.绕地球做匀速圆周运动的飞船
C.在大海上匀速直线航行的轮船
D.进站时减速行驶的火车
[解析]选B、D.相对地面静止或做匀速运动的物体就是惯性系,题中所给的四个对象,绕地球做匀速圆周运动的飞船的运动为变加速曲线运动(本选项特别易错),进站减速的火车的运动也是变速运动,故B、D正确,A、C错误.
3.伽利略是经典力学的开创者,有关他的叙述正确的是
( )
A.伽利略对运动进行了描述和分类,对自由落体运动规律进行了探索,得到了惯性原理,研究了抛体运动的轨迹
B.伽利略提出了运动的相对性原理,开创了实验科学
C.伽利略的研究,无论是在动力学的基本原理上,还是在动力学的研究方法上,都做出了奠基性的重要贡献
D.伽利略发现了小振幅摆动的等时性
[解析]选A、B、C、D.伽利略是经典力学的开创者,上述皆为其科学贡献,故A、B、C、D均正确.
2.下列说法中正确的是( )
A.经典力学是以牛顿的三大定律为基础的
B.经典力学在任何情况下都适用
C.当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了
D.相对论和量子力学的出现,使经典力学失去了意义
[解析]选A、C.牛顿运动定律是经典力学的基础,A正确.经典力学只适用于低速宏观的物体,B错误.C正确.相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,只是说经典力学有一定的适用范围,D错误.
1.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.这说明( )
A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论
B.人们对客观事物的具体认识,在广度上是有局限性的
C.不同领域的事物各有其本质与规律
D.人们应当不断地扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
[解析]选B、C、D.人们对客观世界的认识,要受到他所处的时代的客观条件和科学水平的制约,所以形成的看法也都具有一定的局限性,人们只有不断地扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律;新的科学的诞生,并不意味着对原来科学的全盘否定,只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形.故选B、C、D.
8.(11分)某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,如图4.在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画),木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点.桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线.
已知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,在此前提下,怎样探究钢球水平分运动的特点?
[解析]由于小球离开桌面后在竖直方向做自由落体运动,相等时间内下落的高度之比为1∶3∶5∶7∶…,因此调节木板的位置,使它离桌面的高度依次为h,4h,9h,16h,一边靠近铅垂线,每一次都要让小球从斜面上的同一位置滚下落在木板上,在白纸上记录下小球的落点,这样白纸上记录的相邻两个落点间的时间相等,用刻度尺测量相邻两个落点间的距离,看是否相等,若在误差范围内相等,则说明小球平抛运动的水平分运动为匀速直线运动.
7.(思维拓展题)(10分)根据平抛运动规律,设计一个测玩具手枪子弹初速度的方案.
(1)画出测量原理图;
(2)说明要测量的物理量,并导出初速度的表达式.
[解析](1)将枪水平放置,靶子放在适当远的地方,竖直放在水平地面上,如图所示.
[探究·创新]
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