Question

【题目】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________？

Answer 1

【答案】 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：（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）；在低速（相对光速而言）范围内，v远小于c时，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．

（3）将m0=100kg，v=2.4×108m/s代入公式m=得m=167kg；由计算结果可知：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。