【題目】物體的質(zhì)量真的會不變嗎?
在現(xiàn)有的物理知識的基礎(chǔ)上,同學(xué)們會肯定地認(rèn)為物體的質(zhì)量是不會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變的,物體的質(zhì)量是常數(shù).這個(gè)認(rèn)識并沒有錯(cuò),但這是對靜止的物體的質(zhì)量而言. 如果對運(yùn)動的物體而言,物體的質(zhì)量是否還是始終不變呢?根據(jù)愛因斯坦的"相對論",運(yùn)動的物體的質(zhì)量會隨它的運(yùn)動速度而改變.他的理論是:設(shè)一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量為m0(又稱為靜質(zhì)量),當(dāng)它以速度v運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量為m(又稱為動質(zhì)量),則動質(zhì)量與靜質(zhì)量及其速度的關(guān)系遵循以下規(guī)律:
根據(jù)以上公式我們可以計(jì)算出:
一個(gè)靜質(zhì)量m0=1kg的物體,當(dāng)它以v1=300m/s和v2=15×104km/s 運(yùn)動時(shí),其動質(zhì)量分別為: m1=1.000 000 000 0005kg、m2=1.15kg,由此可知,物體的動質(zhì)量比靜質(zhì)量大,且物體的運(yùn)動速度越大,其動質(zhì)量越大.從m1值可看出,在低速(相對光速而言)范圍內(nèi),物體的動質(zhì)量與靜質(zhì)量相關(guān)甚微,其差值可以忽略不計(jì).因此在低速范圍內(nèi)研究宏觀物體的運(yùn)動情況時(shí),可以認(rèn)為物體的質(zhì)量是不變的,是常數(shù).
但在微觀世界里,由于電子、質(zhì)子等基本粒子的靜質(zhì)量都很小,而其運(yùn)動速度又很容易接近光速,這時(shí)它們的質(zhì)量隨速度的改變就不可忽視.關(guān)于這樣的問題,同學(xué)們將來有機(jī)會學(xué)習(xí)愛因斯坦的"相對論"力學(xué)知識時(shí),就會進(jìn)一步深入理解.
請根據(jù)剛才的閱讀,回答下列問題:
(1)我們認(rèn)為物體的質(zhì)量是不隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變,其質(zhì)量是指物體的 , 而會隨物體的運(yùn)動速度而改變.
(2)根據(jù)愛因斯坦的理論,物體兩種質(zhì)量及其速度的關(guān)系遵循的規(guī)律是: 其中m是指動質(zhì)量,m0是指靜質(zhì)量,c為3×108m/s.在研究宏觀物體的運(yùn)動情況時(shí),由于vc,故可以認(rèn)為物體的質(zhì)量不變,是常數(shù).
(3)設(shè)m0=100kg,當(dāng)它以2.4×108m/s的速度運(yùn)動時(shí),求其動質(zhì)量,并分析結(jié)果,你可得到一個(gè)什么結(jié)論?
【答案】
(1)靜質(zhì)量,動質(zhì)量
(2)遠(yuǎn)小于
(3)當(dāng)物體速度接近于光速時(shí),動質(zhì)量明顯大于靜質(zhì)量
【解析】(1)我們認(rèn)為物體的質(zhì)量是會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變,其質(zhì)量是指物體的靜質(zhì)量,運(yùn)動的物體的質(zhì)量會隨它的運(yùn)動速度而改變;(2)根據(jù)愛因斯坦的理論,設(shè)一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量為m0 (又稱為靜質(zhì)量),當(dāng)它以速度v運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量為m(又稱為動質(zhì)量),則動質(zhì)量與靜質(zhì)量及其速度的關(guān)系遵循以下規(guī)律: (其中c為光速);在低速(相對光速而言)范圍內(nèi),物體的動質(zhì)量與靜質(zhì)量相關(guān)甚微,其差值可以忽略不計(jì),因此在低速范圍內(nèi)研究宏觀物體的運(yùn)動情況時(shí),可以認(rèn)為物體的質(zhì)量是不變的,是常數(shù);
(3)將m0 =100kg,v=2.4×108 m/s代入公式 得m=167kg;由計(jì)算結(jié)果可知:當(dāng)物體速度接近光速時(shí),其動質(zhì)量顯著大于靜質(zhì)量,其質(zhì)量隨速度而改變就不可忽視了.
所以答案是:(1)靜質(zhì)量;動質(zhì)量(2)遠(yuǎn)小于(3)當(dāng)物體速度接近于光速時(shí),動質(zhì)量明顯大于靜質(zhì)量
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解質(zhì)量的概念的相關(guān)知識,掌握質(zhì)量:物體內(nèi)所含物質(zhì)的多少叫物體的質(zhì)量. 物體質(zhì)量是物體本身的一種屬性,它與物體的形狀、狀態(tài)、和位置的變化無關(guān).
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】在“探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”活動中.
(1)如圖所示,連接電路時(shí),至少需要___根導(dǎo)線;實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格____(相同/不同)的小燈泡.
(2)在測L1兩端電壓時(shí),閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,原因可能是___________(填出一種即可).
(3)小芳保持電壓表的B連接點(diǎn)不動,只斷開A連接點(diǎn),并改接到C連接點(diǎn)上,測量L2兩端電壓.她能否測出L2兩端電壓?____,理由是____________.
(4)小明分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在如下表格中,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和.請對小明的做法進(jìn)行評價(jià):___________,改進(jìn)方法是___________.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一。某品牌太陽能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×106 J的太陽能,在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi),將熱水器中質(zhì)量為100 kg、初溫為20 ℃的水溫升高到40 ℃。求:
(1)熱水器中的水吸收的熱量Q。[水的比熱容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽能E。
(3)熱水器的效率η。
(4)若改用煤氣來加熱這些水,需要完全燃燒多少千克煤氣?(煤氣的熱值q=4.2×107 J/kg,假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收)
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】甲物體質(zhì)量為100g,乙物體質(zhì)量為20g.比較這兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系時(shí),下列表達(dá)最確切的是( )
A.甲的質(zhì)量多,乙的質(zhì)量少
B.甲的質(zhì)量高,乙的質(zhì)量低
C.甲的質(zhì)量大,乙的質(zhì)量小
D.甲的物質(zhì)大,乙的物質(zhì)小
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】兩個(gè)小燈泡串聯(lián)接在電源上,發(fā)現(xiàn)L1比L2亮,下列說法中正確的是( 。
A. 通過L1的電流大 B. 通過L2的電流大
C. 通過兩燈的電流一樣大 D. L1燈絲的電阻小
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,桌面上放有三個(gè)相同的玻璃杯,分別裝有質(zhì)量相同的三種液體甲、乙、丙,它們的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示,三個(gè)杯子從左至右依次裝的液體種類是( )
A.乙,丙,甲
B.甲,丙,乙
C.甲,乙,丙
D.丙,乙,甲
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有電源、電流表、電壓表各一只,定值電阻R1=6Ω、R2=4Ω各一只。
(1)請你任選其中三件器材用符號表示填入下圖中,組成甲、乙、丙、丁四個(gè)不同的電路,使組成電路的各元件均能工作且不會損壞,要求各個(gè)電路的總電阻滿足R甲>R乙>R丙>R丁。
(2)若電源電壓為6V,求甲圖電路的總功率.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】夏天,在天平左盤中放一敞口玻璃杯,杯中有一冰塊,右盤中放有一定質(zhì)量的砝碼,這時(shí)天平是平衡的,過了幾分鐘后,天平失去了平衡,天平的指針向 傾斜了,原因是。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】物理課上,小明探究了串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律,他還想知道并聯(lián)電路中的電壓有什么規(guī)律,于是在課后請你和他合作進(jìn)行了以下探究:
(1)提出問題:并聯(lián)電路中,各電燈兩端的電壓有什么關(guān)系?
(2)你的猜想是:_________________________________;
理由是:_________________________________________________.
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):如圖為兩個(gè)燈泡并聯(lián)的電路圖,用電壓表分別測量兩個(gè)燈泡L1、L2以及電源兩端的電壓.請?jiān)趫D上添加測電壓的電壓表.
所需的實(shí)驗(yàn)器材有:_____________________________________________.
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):按照電路圖連接電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(5)分析論證:(只要求粗略地寫出分析和論證的思路,即怎樣得出結(jié)論的)
__________________________________________________________________________ .
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個(gè)燈泡L1、L2的電壓和電源電壓相等.
(7)實(shí)驗(yàn)評估:上述實(shí)驗(yàn)中,小明只進(jìn)行了一次測量,得出的結(jié)論偶然性的機(jī)會很大.為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,你將建議小明怎樣做?
______________________________________________________________________________________.
(8)實(shí)驗(yàn)問答:如果電源電壓為3V,那么根據(jù)探究的結(jié)論,燈L1的電壓為__________V,燈L2的電壓為__________V.結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析:測量電壓時(shí),電壓表為什么要與被測電路并聯(lián)。
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