2021-2022年高一物理同步课时作业训练(人教版2019)
4.4 力学单位制
一、单选题。本大题共10小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要通过对单位的分析就可以判断。声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k来表示。根据上述情况,判断声音在该气体中的速度表达式可能是( )
A.false B.false
C.false D.false
2.下列说法正确的是( )
A.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位
B.在力学单位制中,若采用厘米、克、秒作为基本单位,力的单位也是牛
C.只有在国际单位制中牛顿第二定律的表达式才是F=ma
D.力学单位中,采用国际单位的基本单位有牛、千克、米、秒
3.在国际单位制中,功率的单位“瓦”是导出单位,用基本单位表示,正确的是( )
A.J/s B.N·m/s C.kg·m2/s3 D.kg·m/s2
4.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基木物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.false
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位
5.在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移false,用单位制的方法检查,这个结果( )
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制,结果可能正确
D.用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
6.质量m=20 g的物体,测得它的加速度a=20 cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既正确又规范简洁的是( )
A.F=ma=20×20=400 N
B.F=ma=0.02×0.2=0.004 N
C.F=ma=0.02 kg×0.2 m/s2=0.004 N
D.F=ma=0.02×0.2 N=0.004 N
7.测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”可用哪一组仪器( )
A.米尺、弹簧测力计、秒表 B.米尺、弹簧测力计、量筒
C.量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表
8.2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”的决议,正式更新质量单位“千克”等四项物理量的基本计量单位.“千克”以量子力学中普朗克常数为基准进行了重新定义.下列质量表达式中a、b为无单位常数,v为频率,h为普朗克常量(单位J?s),g为重力加速度,V为速度.请你用学过的知识判断下列质量表达式可能正确的是
A.false B.false C.false D.false
9.2017年7月5日,国产卫星“中星9A”成功定点,该卫星前期因运载火箭发生异常未能进入预定轨道,却靠自带的燃料独自在太空中“徒步"行进,“爬升”2万多公里,完成了一次长达16.天的“太空自救”,堪称中国“星坚强”.在这则新闻中涉及了长度和时间及其单位,在国际单位制中,下列说法正确的是()
A.力学中的基本量是时间、位移、速度
B.false、false、false都是导出单位
C.长度的基本单位是米,也可以是公里
D.false
10.近10年来我国大力发展空军和海军,新增舰船是除美国外其他国家的总和。无论是飞机还是战舰设计,都需要复杂的流体力学知识。当流体流动时,根据流动特征可以分成湍流和层流:如果流体质点的轨迹(一般说随初始空间坐标x、y、z随时间t而变)是有规则的光滑曲线(最简单的情形是直线),这种流动叫层流,此时流体分层流动,各层互不混合,没有这种性质的流动叫湍流。不同状态的流体动力学方程不一样。流体力学中用一个无量纲的数--雷诺数Re(Reynoldsnumber),来表征流体的这一特征,一般情况下,雷诺数小的时候是层流,雷诺数大的时候是湍流。已知雷诺数由四个变量决定,流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d,黏性系数μ。请根据所学知识对雷诺数的表达式做出判断,以下表达式中可能正确的是:(已知黏性系数μ为流体中相距dx的两平行液层,由于内摩擦,使垂直于流动方向的液层间存在速度梯度false,当速度梯度为1个单位,相邻层“单位”接触面S上所产生的黏滞力F(亦称内摩擦力)即黏性系数,以μ表示:false/它的单位是Pa·s)( )
A.false B.false C.false D.false
二、多选题。本大题共3小题,每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11.关于单位制,下列说法中正确的是( )
A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位
B.因为力的单位是牛顿,而1N=1kg·m/s2,所以牛顿是导出单位
C.各物理量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位
D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系
12.在下面的物理量和单位中,说法正确的是( )
① 密度;② 牛;③ 米/秒;④ 加速度;⑤ 长度;⑥ 质量;⑦ 千克; ⑧ 时间
A.属于国际单位制中基本单位的是① ⑤ ⑥ ⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际制单位的是② ③ ⑦
D.属于国际制单位的是④ ⑤ ⑥
13.在研究匀变速直线运动的实验中,取相邻计数点间的时间间隔为0.1s,测得相邻时间间隔内位移差的平均值false,若还测出小车的质量为500 g,则下列关于加速度、合外力的大小及单位的计算中,既正确又符合运算要求的是( )
A.false B.false
C.false D.false
三、解答题。本大题共4小题,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
14.某同学在解题中整理得出物体位移的表达式为false,你能根据所学习的单位制知识。分析这个结果的正误吗?
15.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,汽车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为false,汽车在平直公路上行驶,车速为false,从踩下刹车到汽车完全停止需要的时间为false,求安全带对乘客的作用力大小(假设乘客与汽车运动情况相同,不计乘客与座椅间的摩擦)。
16.如图所示,圆锥的高是h,底面半径是r,某同学记的圆锥体积公式是V=falseπr3h。
(1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是什么?体积的国际单位又是什么?
(2)将h、r的单位代入公式V=falseπr3h,计算出的体积V的单位是什么?这说明该公式对还是错?
17.张华在阅读同步卫星的相关资料中发现一个式子:地球同步卫星到地心的距离false可由false求出,已知false是地球的半径,false是同步卫星绕地心运动一周的时间,false是地球表面处的重力加速度由于印刷原因,false、false原有的具体数值不清,请你根据学过的知识帮张华推算出false、false的确切数值.
参考答案
1.A
【解析】A.传播速度v的单位m/s,密度ρ的单位kg/m3,p的单位kg/m?s2,由上可知,false的单位是m2/s2,则false的单位是m/s,故A符合题意;
B.由上分析可知,false的单位是s/m,故B不符合题意;
CD.由上分析可知,false的单位是kg2/m4?s2,故CD不符合题意。
故选A。
2.C
【解析】A.在有关力学的分析计算中,可以采用国际单位,也可以采用其他单位,A错误;
B.1N=1kg·m/s2,在力学单位制中,以米、千克、秒作为基本单位时,力的单位是牛,B错误;
C.根据牛顿第二定律的表达式F=ma,使一个质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度需要1N的力,C正确;
D.牛不是国际单位制的基本单位,是导出单位,D错误。
故选C。
3.C
【解析】AB.J(焦耳)、N(牛顿)不是基本单位,故AB错误;
CD.根据功率公式可知
false
故C正确,D错误。
故选C。
4.C
【解析】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,故A错误;
B.后人为了纪念牛顿,把kg?m/s2称做牛顿,用符号N表示,但N并不是基本单位,而是导出单位,故B错误;
C.由
falsefalse
可知
false
故C正确;
D.“克”“摄氏度”不是国际单位制中的单位,故D错误。
故选C。
5.B
【解析】由false可知x的单位为
false
此为速度的单位,而左边单位是长度单位,所以结果一定是错误的,单位制选的不同,不会影响结果的准确性。
故B。
6.D
【解析】统一单位制
m=20 g=0.02 kg,a=20 cm/s2=0.2 m/s2
由牛顿第二定律可得
F=ma=0.02×0.2 N=0.004 N
故选D。
7.D
【解析】长度、质量、时间是三个力学基本物理量,米尺是测量长度的仪器,天平是测量质量的仪器,秒表是测量时间的仪器,故D正确ABC错误。
故选D。
8.A
【解析】表达式中a、b为无单位常数,v为频率,其单位是Hz即s-1,h的单位是J?s,g的单位是m/s2,V的单位为m/s,1J=1Kg?m2/s2.
A.左边m的单位是Kg,右边的单位是false=J?false=Kg?m2/s2×false=Kg,等式两边单位相同,等式可能成立.故A正确.
B.左边m的单位是Kg,右边的单位是false=m-1,等式两边单位都不相同,等式不可能成立.故B错误.
C.左边m的单位是Kg,右边的单位是false=J?false=Kg?m2/s2?false=Kg/m,等式两边单位都不相同,等式不可能成立.故C错误.
D.左边m的单位是Kg,右边的单位是false=Kg?s2/m,等式两边单位都不相同,等式不可能成立.故D错误.
9.D
【解析】A.力学中的基本量是时间、长度和质量,位移和速度不是基本物理量,故A选项错误;
B.kg属于基本单位,N、m/s都是导出单位,故B选项错误;
C.长度在国际单位制中的基本单位只有米,公里不是国际单位制中的基本单位,故C选项错误;
D.根据牛顿第二定律可知,false,故D选项正确.
10.B
【解析】A.如果false则其单位为
false
由于雷诺数是无量纲的,故A错误;
B.如果false则其单位为
false
由于雷诺数是无量纲的,故B正确;
C.如果false其单位为
false
由于雷诺数是无量纲的,故C错误;
D.如果false其单位为
false
由于雷诺数是无量纲的,故D错误。
故选B。
11.BCD
【解析】AB.“力”虽然是力学中的一个基本的概念,但它的单位“牛顿”却不是力学中的基本单位。国际制中力学中的基本单位是千克、米、秒,其他皆为导出单位,故A错误,B正确;
CD.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量之间的单位关系。已知量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位,单位制在力学计算中的意义正在于此,故CD正确。
故选BCD。
12.BC
【解析】AB.属于国际单位制中的基本单位的只有千克,选项A错误,B正确;
CD.属于国际单位制单位的有牛顿、米/秒、千克.长度、质量和时间是基本物理量.故C正确,D错误.
13.BD
【解析】计算中各物理量的单位要统一用同单位制,只有这样才能直接得到某物理量的单位.
A. 加速度和时间用的是国际单位,位移差也应该用国际单位m,故A选项错误;
B.加速度、位移差、时间都是应用国际单位,应用匀变速直线运动推论公式正确,故B选项正确;
C.力和加速度用的是国际单位,质量也应该用国际单位kg,故C选项错误;
D. 加速度、加速度、质量都是应用国际单位,应用牛顿第二定律公式正确,故D选项正确;
14.错误的,由公式导出x的单位是m/s
【解析】根据表达式可知,false的单位是
false
可知,false得到的是速度的单位,而不是位移的单位,所以这个结果是错误的。
15.false
【解析】汽车的速度大小
false
设汽车匀减速直线运动的加速度大小为false,则
false
对乘客应用牛顿第二定律可得
false
16.(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)圆锥的高h、半径r的国际单位各是米(m) 米(m);体积的国际单位是立方米(m3);
(2)由V=falseπr3h,可得V的单位是m4,与体积的国际单位m3相矛盾,说明该公式是错的。
17.false,false
【解析】由题意知,a、b、c的单位分别是m、s、m/s2,根据false及国际单位制单位知
false
故:
false,false
解得false,false.