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物体的质量真的会不变吗?
在现有的物理知识的基础上,同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的,物体的质量是常数。这个认识并没有错,但这是对静止的物体的质量而言。如果对运动的物体而言,物体的质量是否还是始终不变呢?根据爱因斯坦的“相对论”,运动的物体的质量会随它的运动速度而改变。他的理论是:设一个物体静止时的质量为m0(又称为静质量),当它以速度v运动时的质量为m(又称为动质量),则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律:m=m01-(vc)2(其中c为光速,c=3×108m/s)。
根据以上公式我们可以计算出:一个静质量m0=1kg的物体,当它以v1=300m/s和v2=15×104km/s运动时,其动质量分别为:m1=1.0000000000005kg、m2=1.15kg,由此可知,物体的动质量比静质量大,且物体的运动速度越大,其动质量越大。从m1值可看出,在低速(相对光速而言)范围内,物体的动质量与静质量相差甚微,其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的,是常数。但在微观世界里,由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小,而其运动速度又很容易接近光速,这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。关于这样的问题,同学们将来有机会学习爱因斯坦的“相对论”力学知识时,就会进一步深入理解。请根据刚才的阅读,回答下列问题:
(1)我们所学的“质量”是物体一种物理属性,不随形状、位置、状态的改变而改变,该“质量”是指 静质量静质量(静质量/动质量);
(2)根据爱因斯坦的理论,在研究宏观物体的运动情况时,由于v 远小于远小于c(略小于/远小于/等于),故可以认为物体的质量不变,是常数;
(3)小昊同学质量是50kg,30年后技术突飞猛进,当他作为“天启号”探索舰舰长以1.8×108m/s的速度在宇宙深处航行时,小昊的动质量是 62.562.5kg。若提高探索舰的航行速度,小昊的动质量将 增大增大(增大/减小/不变)。
m
=
m
0
1
-
(
v
c
)
2
【考点】质量的概念与特性.
【答案】静质量;远小于;62.5;增大
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/12 8:0:9组卷:280引用:5难度:0.4