2018年人教版必修二同步讲义:第六章 6 经典力学的局限性
2018年人教版必修二同步讲义:第六章 6  经典力学的局限性第3页

m==≈1.000 2m0,

所以改变的百分比为×100%=0.02%.

例2 根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即m= .请讨论:

(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?为什么?

(2)光有静止质量吗?如果有,情况将会怎样?

答案 见解析

解析 (1)由m= 知:当v=c时,m应是无穷大.物体加速时,随着速度的不断增大,物体质量不断增大,产生加速度所需要的力会随之不断增大,使加速越来越困难,因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至大于光速.

(2)光没有静止质量.若光有静止质量,当光传播时速度为c,由m=,它传播时的质量会无穷大,光照射到物体上,如同一个质量无穷大的物体以光速砸到被照射物体上,后果不堪设想.

二、从宏观到微观

[导学探究]

1.粒子对撞机可以把质子加速到接近于光速.如图1,经典力学是否适用于质子束的运动规律?如何研究质子束的运动规律?

图1

答案 不适用.经典力学只适用于宏观低速运动,描述微观高速粒子的运动要用到量子力学.

2.如图2所示,"黑洞"是爱因斯坦广义相对论中预言的一种特殊天体.它的密度极大,对周围的物质(包括光)有极强的吸引力,在研究"黑洞"时,经典力学还适用吗?如何研究"黑洞"问题?