Question

物體的質量真的會不變嗎？
在現有的物理知識的基礎上，同學們會肯定地認為物體的質量是不會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變的，物體的質量是常數．這個認識并沒有錯，但這是對靜止的物體的質量而言．如果對運動的物體而氧物體的質量是否還是始終不變呢？根據愛因斯坦的“相對論”，運動的物體的質量會隨它的運動速度而改變，他的理論是：設一個物體靜止時的質量為m₀（又稱為靜質量），當它以速度v運動時的質量為m（又稱為動質量），則動質量與靜質量及其速度的關系遵循以下規(guī)律：m=

m0

1-( v c )2

（其中c為光速），根據以上公式我們可以計算出：一個靜質量m₀=1kg的物體，當它以v₁=300m/s和v₂=15×10⁴km/s運動時，其動質量分別為：m₁=1.000 000 000 0005kg  m₂=1.15kg，由此可知，物體的動質量比靜質量大，且物體的運動速度越大，其動質量越大．從m₁值可看出，在低速（相對光速而言）范圍內，物體的動質量與靜質量相關甚微，其差值可以忽略不計，因此在低速范圍內研究宏觀物體的運動情況時，可以認為物體的質量是不變的，是常數．但在微觀世界里，由于電子、質子等基本粒子的靜質量都很小，而其運動速度又很容易接近光速，這時它們的質量隨速度的改變就不可忽視，關于這樣的問題，同學們將來有機會學習愛因斯坦的”相對論”力學知識時，就會進一步深入理解．請根據剛才的閱讀，回答下列問題：
（1）我們認為物體的質量是會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變，其質量是指物體的

靜質量

，而

動質量

會隨物體的運動速度而改變．
（2）根據愛因斯坦的理論，物體兩種質量及其速度的關系遵循的規(guī)律是：m=

m0

1-( v c )2

，其中m是指

動質量

，m₀是指

靜質量

，在研究宏觀物體的運動情況時，由于v

遠小于

c，故可以認為物體的質量不變，是常數．
（3）設m₀=100kg，當它以2.4×10⁸m/s的速度運動時，求其動質量，并分析結果，你可得到一個什么結論？

Answer 1

分析：（1）靜質量指物體靜止時的質量，不隨物體形狀、狀態(tài)、位置的變化而變化；
（2）動質量指物體運動時的質量，與物體的運動速度有關，會隨著物體的速度變化而變化．
（3）根據公式m=

m0

1-( v c )2

，就可以計算出物體的動質量．

解答：解：（1）我們認為物體的質量是會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變，其質量是指物體的靜質量，運動的物體的質量會隨它的運動速度而改變；
（2）根據愛因斯坦的理論，設一個物體靜止時的質量為m₀（又稱為靜質量），當它以速度v運動時的質量為m（又稱為動質量），則動質量與靜質量及其速度的關系遵循以下規(guī)律：m=

m0

1-( v c )2

（其中c為光速）；在低速（相對光速而言）范圍內，物體的動質量與靜質量相關甚微，其差值可以忽略不計，因此在低速范圍內研究宏觀物體的運動情況時，可以認為物體的質量是不變的，是常數．
（3）將m₀=100kg，V=2.4×10⁸m/s代入公式m=

m0

1-( v c )2

得m=167kg；由計算結果可知：當物體速度接近光速時，其動質量顯著大于靜質量，其質量隨速度而改變就不可忽視了．
故答案為：（1）靜質量、動質量；
（2）動質量、靜質量；
（3）遠小于；
（4）m=167kg、當物體速度接近光速時，其動質量顯著大于靜質量，其質量隨速度而改變就不可忽視了．

點評：對于信息給予題，一般提供的都是課本上沒有的知識，重點考查學生的理解分析能力和融匯貫通能力．