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=(其中c为光速)

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=1.000 000 000 0005kg、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关甚微,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)我们认为物体的质量是不随形状、位置、状态的改变而改变,其质量是指物体的

_____,而_____会随物体的运动速度而改变.

(2)根据爱因斯坦的理论,物体两种质量及其速度的关系遵循的规律是:

m=

其中m是指动质量,m0是指静质量,c为3×108m/s.在研究宏观物体的运动情况时,由于v_____c,故可以认为物体的质量不变,是常数.

(3)设m0=100kg,当它以2.4×108m/s的速度运动时,求其动质量___,并分析结果,你可得到一个什么结论________?

静质量 动质量 远小于 m=167kg 当物体速度接近光速时,其动质量显著大于静质量,其质量随速度而改变就不可忽视了. 【解析】【解析】 (1)我们认为物体的质量是不随形状、位置、状态的改变而改变,其质量是指物体的静质量,运动的物体的质量会随它的运动速度而改变; (2)根据爱因斯坦的理论,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...

(2017春•房山区期末)阅读《天舟一号》回答.

天舟一号

4月20日19时41分,搭载天舟一号货运飞船的长征7号运载火箭,在我国文昌航天发射厂点火发射,约596秒后,飞船与火箭成功分离进入预定轨道,发射取得圆满成功.

天舟一号将承担货物运输和推进剂太空在轨补加工作,货物运载量是国外货运飞船的3倍,在功能、性能上都处于国际先进水平.

天舟一号与天宫二号能在茫茫宇宙中找到彼此,中国航天人员预备了三副“眼镜”.第一副“眼镜”是微波雷达,将天舟一号距离天宫二号208千米时,微波雷达就捕获了目标,开始实施中长距离引导.当天舟一号与天宫二号的距离缩小到20千米时,换上了第二副“眼镜”激光雷达.天舟一号搭载的雷达主机发出激光束,照射天宫二号以后获得到信号,再由信息处理系统分析计算出距离、角度等飞行参数.天宫二号装载了特殊棱镜,可以从多方位大范围反射雷达信号,配合完成测量,等到相隔150米时就要用到第三副“眼镜”导航定位激光信息源.当太空漆黑无界,导轨定位激光信息源能发出激光,在黑暗中传递信息.如果面对太阳强光的直射,它能发射出比太阳光更明亮的双波长激光,确保找到目标.

4月22日12时23分.天舟一号与天宫二号交汇对接成功,如图所示,完成既定任务后,天舟一号将授权离轨、陨落至预定安全海域,天宫二号留轨继续开展试验和应用.

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)货物的质量在太空上与在地球上比较是_____的(选填“变化”或“不变”).

(2)天舟一号与天宫二号交会对接后,处于相对_____的关系(选填“运动”或“静止”).

(3)天舟一号与天宫二号交会对接前后需要三副“眼镜”找到对方,这三副眼镜分别是微波雷达、激光雷达和_____.

不变 静止 导航定位激光信息源 【解析】【解析】 (1)货物从地球运到太空,货物的位置变了,但货物的质量不变; (2)天舟一号与天宫二号交会对接后,天舟一号与天宫二号之间没有位置的变化,因此二者处于相对静止; (3)由文中信息可知,等到相隔150米时就要用到第三副“眼镜”﹣﹣﹣﹣导航定位激光信息源; 当太空漆黑无界,导航定位激光信息源能发出激光,在黑暗中传递信息;如果面对...

小芳、小于和小江三位同学在探究“物体的状态对质量大小的影响”时提出了多种实验方案:

小芳的方案:

①将一块冰放入烧杯中,用天平测出冰和烧杯的总质量m1;

②将放有冰块的烧杯放在铁架台上,用酒精灯加热,使冰全部熔化成水;

③用天平测出烧杯和其中水的总质量为m2.

小于的方案:

①将盛有适量热水的烧杯放在天平上测出其质量为m1;

②将冰块放在天平上,测出其质量为m2;

③将冰块放入盛有热水的烧杯中,让冰熔化成水;

④用天平测出烧杯和其中水的总质量为m3,现在请你将她们两人的发现和结论写出来.

(1)小芳通过比较_____,发现冰熔化后,其质量是_____;小于通过比较_____,发现冰熔化后,其质量是_____.

(2)小芳和小于当中谁的结论是正确的?_____.另一个得出错误结论的原因是什么______?

(3)爱动脑的小江发现小芳、小于的方案都有缺陷,提出了一种既简捷又方便的实验.请你写出小江是如何进行实验的_______.

m1和m2 减小的 ;m1+m2和m3 不变的 小于 原因一是冰放在烧杯中测质量的过程中,由于冰温度太低,导致空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在烧杯壁上,导致m1的测量结果偏大;原因二是用酒精灯加热使冰熔化成水的过程中,水不断蒸发,所测的m偏小; 答:将冰块放入一个密闭的容器中,称出其质量记作m1;等冰完全熔化成水后,再称其质量,记作m2,比较m1和m2大小,就能得到物体质量与状态的关系了. ...
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