第六章　万有引力与航天
第六节　经典力学的局限性
1.了解经典力学的发展历程和伟大成就．
2．知道经典力学的局限性和适用范围．
3．了解牛顿的时空观和爱因斯坦的时空观.
牛顿运动定律
宏观
低速
弱引力
天
体力学
以接近光速
不变
增大
无关
有关
不同的．
低速
高速
宏观
微观
微
观粒子
强引力
在经典力学中，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是相同的；在狭义相对论中，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，即在低速运动时，在运动参考系和静止参考系中测得的时间和长度是相同的；但在高速运动时，在运动参考系和静止参考系测得的时间和长度是不同的．
3．从宏观到微观
宏观世界的物体具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置；而微观世界的微观粒子既具有粒子性，又具有波动性，就单个粒子而言，运动没有确定的运动轨迹.20世纪20年代，建立了量子力学，用量子力学理论就可以解决微观粒子的运动问题．
4．弱引力和强引力
(1)每一个天体都有一个引力的半径，半径的大小由天体的质量决定．
(2)当天体间的距离远大于引力半径时，它们间的引力就是弱引力．
(3)当天体间的距离远小于引力半径时，它们间的引力就是强引力．
按照牛顿万有引力理论，行星应沿着一些椭圆或圆轨道做周期性运动；而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．如水星的运动，实际观测的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合的很好．
5．经典力学的运用范围
在弱引力的情况下，牛顿引力理论适用；在强引力的情况下，牛顿引力理论不再适用．
低速运动的宏观物体，经典力学适用，而高速微观领域，经典力学不再适用．
答案：1.155倍
解析：人们对客观世界的认识，要受到其所处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，并不是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，所以A选项错误，B、C、D选项正确．
答案：BCD
解析：经典力学理论的成立具有一定局限性，适合宏观、低速运动的物体，经典力学的基础是牛顿运动定律，故B、C选项正确，而A选项错误；相对论和量子力学是对经典力学的发展和深化，故D选项错误．
答案：BC
1.牛顿定律能适用于下列哪些情况(　　)
A．研究原子中电子的运动
B．研究“嫦娥一号”飞船的高速发射
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
解析：速度远小于真空中光速时，经典力学处理这些情况完全适用．“嫦娥一号”飞船发射速度虽然很大，但与光速比较，还是很小，它发射时质量的增大微小到可以忽略，故B选项正确；同理C、D选项正确；经典力学适用于低速宏观物体，而不适用高速微观粒子，原子中电子的运动，不适用牛顿定律，故A选项错误．
答案：BCD
D．在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的理论计算的力差异不大
解析：按照牛顿的万有引力定律，可知A选项正确；根据广义相对论，当星球质量不变，半径减小时，其表面引力比根据万有引力定律得出的结果增加的更快，故B选项正确；在弱引力下，牛顿的理论和爱因斯坦的理论计算出的结果差异不大，而在强引力的情况下两者的计算结果差异较大，故C、D选项错误．
答案：AB