普通物理学第二版第一章参考答案

第一章 物理学和力学

1.1国际单位制中的基本单位是那些？

解答，基本量：长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、光强度。 基本单位：米（m ）、千克（kg ）、时间（s ）、安培（A ）、温度（k ）、摩尔（mol ）、坎德拉（cd ）。

力学中的基本量：长度、质量、时间。

力学中的基本单位：米（m ）、千克（kg ）、时间（s ）。

1.2中学所学习的匀变速直线运动公式为

,at 21t v s 20+= 各量单位为时间：s （秒），长度：m （米），

若改为以h （小时）和km （公里）作为时

间和长度的单位，上述公式如何？若仅时间单位改为h ，如何？若仅0v 单位改为km/h ，又如何？

解答，（1）由量纲1LT v dim -=，2LT a dim -=，

h /km 6.3h /km 360010h 3600

1/km 10s /m 33

=⨯==--22

2323

2h /km 36006.3h /km 360010)h 3600

1/(km 10s /m ⨯=⨯==--改为以h （小时）和km （公里）作为时间和长度的单位时，

,at 36006.321t v 6.3s 20⨯⨯+=（速度、加速度仍为

SI

单位下的量值）

验证一下: 利用,at 21t v s 20+=计算得： 利用,at 36006.321t v 6.3s 20⨯⨯+=计算得

（2）. 仅时间单位改为h

由量纲1LT v dim -=，2LT a dim -=得 若仅时间单位改为h ，得：

验证一下: 利用,at 21t v s 20+=计算得： 利用,at 360021t v 3600s 220⨯+=计算得：

（3）. 若仅0v 单位改为km/h

由量纲

1LT

v dim -=,得 仅0v 单位改为km/h ，因长度和时间的单位不变，将km/h 换成m/s 得

验证一下: 利用,at 21t v s 20+=计算得： 利用,at 21t v 6.31s 20+=计算得：

1.3设汽车行驶时所受阻力f 与汽车的横截面积S 成正比，且与速率

v 之平方成正比。若采用国际单位制，试写出f 、S 和2v 的关系式；

比例系数的单位如何？其物理意义是什么？

解答，,ksv f ,sv f 2

2=∝

]m kg [sv f ]s m kgms [sv f ]s m [v ]m [s ]N [f [?]k ]

s m [v ]m [s ]?[k ]N [f 32242222222222====----物理意义：体密度。

1.4某科研成果得出

其中

p 21m m m M 和、、表示某些物体的质量，11010293、和、、α--为纯数即量纲

1，你能否初步根据量纲判断此成果有误否？

解答，可以看出式子两边的量纲为1。根据量纲判断此成果无误。