工科物理教程上下册答案

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1、练习1物理世界思考并回答下列问题,以检查自己的阅读效果1.1(1)物理学有哪五门基础理论?并说明其各自的研究对象。(2)试述物质的结构层次。构成物质的最小组元是哪些?(3)试比较自然界中四种基本相互作用。(4)三相点表示什么?水的三相点有什么特殊意义?(5)场与实物有什么区别和联系?(6)如何看待“纳米技术将引发认知革命”?估算下列各题,会帮助你建立某些数量级的概念1.2真空中的光速c=m/s=m/a(a为年),利用这个事实估算光穿过下列物体或空间所需时间的数量级。(1)地球内部;(2)太阳到地球的空间;(3)宇宙已知部分。[分析与解答]

2、8121315c=3×10m/s=.108×10m/h=.259×10m/d=.945×10m/a62RE2×.637×10−26（1）Δt===.425×10s(地球半径R=.637×10m)8Ec3×1011d.147×10211（2）Δt===9.4×10s(日地距离d=.147×10m)8c3×1026r2×101726（3）Δt===.667×10s(宇宙哈勃半径下限:r=10m)8c3×101.3地球半径约为原子半径的多少倍?是宇宙半径的几分之一?6−10[分析与解答]地球半径约为r=.637×10m原子半径约为r=.053×

3、10m1226r117r1−20宇宙半径约为r=1×10m=2.1×10=.637×103rr23−101.4Fe原子的直径约为.126×10m,若将其排列成1cm长的“原子队伍”,需要多少个原子?如果以1s排一个原子的速度,需排多少时间?−21×107[分析与解答]N==.794×10个−10.126×10742Δt=.794×10s=2.2×10h=.918×10d=5.2a1下面两题是关于物理方法的,认真做一做,想一想,会得到很有意义的启发1.5设想你有一位好友在外地,你的父母从未见过,那么,你怎样向父母介绍他(包括性格、体型、爱好

4、等等)?很有趣,你在介绍中采用的类比方法,与卢瑟福在提出原子结构模型时采用方法很相似,因为他也从未见过原子。1.6我国硬币的正面是国徽,反面是面值。现有一个塑料袋装了1000个硬币,突然袋底破裂,全部硬币撒落在地上,你能不能估计一下,正面朝上和反面朝上的比例约为多少?如果你无从回答,不妨自己去试一下,当然不一定是1000个,几十个也可以,10000个更好些,如能从数目小试到数目大那就更能说明问题,这就是一种统计规律,即大量事件所服从的规律。(结论是:正面朝上和反面朝上的数目大致相同。数量越大,正面和反面朝上的数目越接近。当然,也可用一个硬

5、币作多次实验,把每次的结果记下来,次数多了,也能得到同样的结论。)关于单位制、量纲1.7思考下列问题:(1)何谓单位制?为什么要制定单位制?(2)何谓基本量和导出量?(3)SI的基本量是哪些?2(4)加速度单位为m/s,读作“米二次方秒”。那么,速度、体积的单位应如何读法?1.8什么是量纲(或量纲积)?试练习写出下列物理量的量纲式。(1)力dimF;(2)动量dimP;(3)电场强度dimE;(4)加速度dima。−2−1[分析与解答]（1）dimF=LMT(F=ma)（2）dimp=LMT(p=mv)−3−1Fma−2（3）dimE=L

6、MTI(E==）（4）dima=LTqIt1.9从量纲角度判断下列各方程是否正确,为什么?12(1)运动方程x=at+vt(v为速度,a为加速度,t为时间);22(2)质能公式E=mc(E为能量,m为质量,c为真空中的光速);(3)电场力F=qE(F为电场力,q为电荷,E为电场强度)。[分析与解答]12−2−12−1(1)dim(at+vt)=LT⋅T+LT⋅T=LT+LT，dimx=L0212两边量纲不同，故等式不成立。正确的应为x=vt+at022−222−2(2)dimE=LMT，dim(mc)=LMT，两边量纲相同，故等式成立。2

7、−23−1−2(3)dimF=LMT，dim(qE)=IT⋅LMTI=LMT，两边量纲相同，等式成立。学习方法提示1.10注意养成阅读、研究教材和参考书的良好习惯,培养、提高自我获取知识的能力,对在校学习和未来发展都是十分重要的。本章论及的内容,涉及的面很广,且一般都是概论性的介绍,如你对某些内容特别感兴趣的话,不妨找些参考读物或相关期刊和网站去作深入了解。3练习3牛顿运动定律关于力的概念与受力分析3.1你是怎样理解力的?并讨论:(1)说明弹性力及摩擦力的作用机理;(2)讨论场力的作用机理;(3)算一算你的体重是多少牛顿,以加深对力的单位

8、的数量概念;2(4)当你乘坐在一枚巨型火箭中,竖直加速上升,其加速度为98.0m/s(即a=10g),则坐椅对你的支承力(即推力)是你体重的多少倍?[分析与解答]（4）由N-mg=ma可知，N