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以实验为基础的物理学离不开对物理量精确的测量。
倘若实验数据只有数字没有单位,则无法说明这个数字是
物理量跟哪一个标准量之间的倍数关系。麦克斯韦曾说,
每个物理量都可以表述为一个数值与一个单位的乘积,即
“物理量=数值×单位”。所以,精确的数字加上对应的
单位,才是有价值的测量结果。
基本单位和导出单位一起组成了单位制。
单位制
1960 年,第 11 届国际计量大会制订了一种国际通用 的、包括一切计量领域的单位制,叫作国际单位制(Le Système International d’ Unités,简称 SI)
国际单位制的基本物理量和基本单位
1.一次,小明在做物理作业时,推导出某物体运动时的位移s、初速度 v0、加速度a和时间t之间有下面的关系:s= v0t2+ at3。他以为发现了一条新的运动规律,兴 冲冲地拿去给老师看。老师只瞟了一眼,就遗憾地告诉他,这个公式是错误的,不可 能有满足这个公式的运动。聪明的同学,你能很快看出该式的错误吗?
2.如图所示,小慧推动小车前进。已知 小车的质量是7.0 kg,假定水平推力为 16 N ,阻力为 2 N,求小车的加速度和从静止开始 2.0 s 末的速度大小。
3.小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为 。小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的。她的根据是什么?
4.在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离l,这个力对物体做的功是W=Fl,我们还学过,功的单位是焦耳(J),由功的公式和牛顿第二定律F=ma可知,焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是( )
A.kg·m/s2 B.kg·m/s
C.kg·m2/s2 D.kg·m2/s
5.一个恒力作用在质量为m1的物体上,产生的加速度为a1;作用在质量为m2的物体上,产生的加速度为a2。若此恒力作用在质量为(m1+m2)的物体上,则产生的加速度为( )
6.(多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0.1 s,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx=1.2 cm,若还测出小车的质量为500 g,则关于加速度、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( )
7.声音在空气中的传播速度v与空气密度ρ、压强p有关,下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中可能正确的是( )
8.我们生活中的许多实际现象如果要用物理规律严格地进行求解往往会很复杂,甚至可能无法求解,而有些问题用量纲分析法就简便得多。比如,鸟能够飞起来的必要条件是空气对鸟的升力大于鸟的重力,设空气对鸟的升力为F,它与鸟的翅膀面积S和飞行速度v有关,另外鸟是在空气中飞行的,因而可能与空气的密度ρ有关,人们猜测F与这些有关因素之间的关系式为F=CSavbρc,其中C为无单位的常数。根据单位分析的方法,你认为该公式中的a、b、c应分别为( )
A.a=1,b=1,c=1 B.a=1,b=2,c=1
C.a=1,b=2,c=2 D.a=2,b=2,c=2
9.从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,你认为t的合理表达式应为( )
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