2021-2022学年教科版（2019）必修第一册 4.4力学单位制 跟踪训练（解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
4.4力学单位制
跟踪训练（解析版）
1．下列单位中，哪个是国际单位制中的基本单位
（
）
A．牛
B．千克
C．瓦
D．焦耳
2．在国际单位制中，力学的三个基本单位是（　　）
A．kg、m、s
B．N、m、s
C．N、kg、s
D．N、kg、m
3．下列单位中，属于国际单位制中基本单位的是（
）
A．m/s
B．m/s2
C．N
D．kg
4．下列四组单位中，哪一组中的各单位都是国际单位制中的基本单位（
）
A．米（m）、牛（N）、秒（s）
B．米（m）、千克（kg）、秒（s）
C．千克（kg）、焦耳（J）、秒（s）
D．米（m）、千克（kg）、牛（N）
5．2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课．授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应．在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中．假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示．已知液滴振动的频率表达式为，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m），α、β、γ是相应的待定常数．对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是（　　）
A．，，
B．，，
C．，，
D．
，，
6．一物体在2
N的外力作用下，产生10
cm/s2的加速度，求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是(
)
A．m＝F/a＝kg＝0.2
kg
B．m＝F/a＝＝20＝20
kg
C．m＝F/a＝＝20
kg
D．m＝F/a＝kg＝20
kg
7．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是
(　　)
A．kg/m4
B．kg/m3
C．kg/m2
D．kg/m
8．kg和s是国际单位制中两个基本单位符号，这两个基本单位对应的物理量是(
)
A．质量和时间
B．质量和长度
C．力和时间
D．力和长度
9．在弹性限度内，弹簧的伸长量x与弹力F成正比，即F=kx,其中k的值与弹簧材料、原长L、横截面积S等因素有关．理论与实验都表明,其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量．在国际单位中，杨氏模量Y的单位为
A．N
?m-2
B．N
?
m-1
C．m
D．N
10．有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位、解随某些已知量变化的趋势、解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．
举例如下：如图所示，质量为、倾角为的滑块放于水平地面上，，把质量为的滑块放在的斜面上，忽略一切摩擦，有人求得相对地面的加速度，式中为重力加速度．
对于上述解，某同学首先分析了等号右侧物理量的单位，没发现问题．他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的".但是，其中有一项是错误的，请你指出该项（
）
A．当时，该解给出，这符合常识，说明该解可能是对的
B．当时，该解给出，这符合实验结论，说明该解可能是对的
C．当时，该解给出，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D．当时，该解给出，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
11．在国际单位制（简称SI）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）．导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（
）
A．m2·kg·s－4·A－1
B．m2·kg·s－3·A－1
C．m2·kg·s－2·A－1
D．m2·kg·s－1·A－1
12．高中物理的学习要充分认识到物理单位的重要意义，有物理单位的数据才有生命力，才能较完整地表示某物理量的多少和属性。下列关于单位制的说法中正确的是（
）
A．在国际单位制中，速度（v）、质量（m）、时间（t）是基本物理量
B．在国际单位制中，牛顿（N）、千克（kg）、秒（s）是基本单位
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．一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系
13．“千克”这一基本单位原由国际千克原器来定义。国际千克原器是1889年第一届国际计量大会批准制造的，它是一个用铂铱合金制成的圆柱体，高度和直径均为39mm，原型保存在巴黎国际计量局。因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即，该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后，国际单位中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。以下说法正确的是
A．普朗克常量h是个无单位的常量
B．普朗克常量h的单位等效于
C．普朗克常量h的单位等效于
D．受外界因素的影响普朗克常量h的数值也会发生细微变化
14．以下单位中属于国际单位制的基本单位是
A．力的单位：牛顿（N）
B．质量的单位：
千克（kg）
C．长度的单位：厘米（cm）
D．时间的单位：小时（h）
15．下列选项中，哪组仪器可以测量国际单位制中的力学基本物理量（
）
A．密度计、弹簧测力计、打点计时器
B．米尺、弹簧测力计、秒表
C．秒表、天平、量筒
D．米尺、天平、秒表
16．下列说法中，正确的是（
）
A．在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是N
B．在力学单位制中，若力的单位是N，则是采用m、kg、s为基本单位
C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
17．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，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．
B．
C．
D．
18．用国际单位制验证下列表达式，其中可能正确的是（
）
A．（为位移、为加速度、为时间）
B．（为加速度、为动摩擦因数、为重力加速度）
C．
（为作用力、为质量、为速度、为半径）
D．
（为速度、为半径为重力加速度）
19．现有一个物理量及其表达式为A=，其中r是长度，T是时间，又已知G的单位是N·m2·kg-2据此，推导可知下列选项正确的是（　　）
A．物理量A的国际单位是基本单位
B．物理量A国际单位是导出单位
C．物理量A与力F和加速度a的比值是同一个物理量
D．物理量A与加速度a和时间t的乘积是同一个物理量
20．关于物理量或物理量的单位，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、时间为三个基本物理量
B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位
C．
D．“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的单位
参考答案
1．B
【详解】
A．牛是由牛顿第二定律F=ma推导出的单位，是导出单位，故A不符合题意；
B．千克是质量的单位，是国际单位制中的基本单位，故B符合题意；
C．瓦是由推导出的单位，是导出单位，故C不符合题意
D．焦耳是由W=Fx推导出的单位，是导出单位，故D不符合题意。
故选B。
2．A
【详解】
力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s。
故选A。
3．D
【分析】
【详解】
在力学中，国际单位制中基本单位有：m、kg、s。
故选D。
4．B
【详解】
国际单位制有七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．故B正确。
故选B。
5．B
【详解】
从物理单位的量纲来考虑，则A中单位，故A错误；在B选项中，，故B正确；对C选项，，故C错误；在D选项中，，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
试题分析：在计算过程中代入数据时，不必每个物理量的数据都带着单位，只要都是国际单位，可以将所有数据代入后，只在后面写出所求物理量的单位即可．
已知外力F=2N，加速度．加速度的单位应换算成国际主单位，即a=10cm/s2=0.1m/s2后再代入，故A错误；代入数据时不必每个物理量的单位都逐个代入，不简洁，故B错误；代入数据时不能只有数据没有单位，故C错误；该选项所示为单位运用正确简捷而又规范的写法，故D正确．
7．B
【详解】
表达式Ff=kSv2中：Ff、S、v的单位分别为N，m2、m/s，又1N=1kg?m/s2，则得：1kg?m/s2=1k?m2?m2/s2，所以k的单位为
kg/m3，故B正确，ACD错误．故选B.
点睛：本题是信息题，根据力学单位制求出比例系数的单位，关键要掌握各个物理量的单位，知道1N=1kg?m/s2．
8．A
【详解】
kg和s是国际单位制中两个基本单位符号，这两个基本单位对应的物理量是质量和时间。
故选A。
9．A
【详解】
由，得
，k的单位是N/m，S是单位是m2，L的单位是m，代入上式得Y的单位是N/m2=N?m-2；
故选A.
10．D
【详解】
A.首先利用物理学中的单位对表达式进行验证，可知等式两边均为加速度单位，当时，问题情境为在水平面上，由，可知，故A选项正确；
B.当时，问题情境为做自由落体运动，由，可知，故B选项正确；
C.当时，，，可认为滑块静止不动，此时由表达式解出，与实际情况相符，故C选项正确；
D.而当时，该解给出，因为滑块有一定倾角，，所以滑块的加速度，这不符合实际情况，故D选项错误．
11．B
【详解】
试题分析：根据题中选项中都有安培这个单位，可联想到，则进一步联想到，然后再根据功的定义，力的定义，展开换算
根据电势差定义，其中，，，联立解得，即，故B正确；
12．C
【分析】
考查力学单位制。
【详解】
A．在国际单位制中，长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度，速度不是基本物理量，
A错误；
B．力不是基本物理量，所以力的单位牛顿不是基本物理量，B错误；
C．牛顿第二定律的表达式为F=kma，当在国际单位制中，取k=1，F=ma，即C正确；
D．物理公式确定各物理量间的数量关系，同时确定单位关系，D错误。
故选C。
13．B
【详解】
A．根据，可得，则普朗克常量h的单位为，故A错误；
BC．根据牛顿第二定律
可知，则，故B正确，C错误；
D．据题意受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，但普朗克常量不变，故D错误。
故选B。
14．B
【详解】
A．力的单位：牛顿（N）是国际单位制的导出单位，选项A错误；
B．质量的单位：
千克（kg）是国际单位制的基本单位，选项B正确；
C．长度的单位：米（m）是国际单位制的基本单位，厘米（cm）不是国际单位制的基本单位，选项C错误；
D．时间的单位：秒（s）是国际单位制的基本单位，小时（h）不是国际单位制的基本单位，选项D错误；
故选B.
15．D
【详解】
米尺测量长度，长度是国际单位制中三个力学基本物理量；天平测量质量，质量是国际单位制中三个力学基本物理量；秒表测量时间，时间是国际单位制中三个力学基本物理量；密度计是测量液体密度的仪器，量筒是测量体积的仪器，弹簧测力计是测量力的仪器，密度、体积与力都是导出量，不是基本物理量。由以上的分析可知，D正确，ABC错误。
故选D。
16．BD
【详解】
A．在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是达因，故A错误．
B．在力学单位制中，由牛顿第二定律F=ma知，若力的单位是N，则是采用m、kg、s为基本单位，故B正确．
CD．由上知，牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位，不是基本单位，故C错误，D正确．
故选BD．
17．BD
【详解】
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；
18．BD
【详解】
A.等式左边s的单位是m，等式右边at的单位m/s，不一致，故A选项错误；
B.
等式左边a的单位是m/s2，等式右边μg的单位m/s2，一致，故B选项正确；
C.
等式左边F的单位是kg·m/s2，等式右边的单位kg/s，不一致，故C选项错误；
D.
等式左边v的单位是m/s，等式右边的单位m/s，一致，故D选项正确；
19．AC
【分析】
由题意可知考查单位制的应用，根据相关物理关系分析计算可得。
【详解】
A
B．物理单位通过物理关系进行运算，
可见物理量A是质量，是基本物理量，对应的单位kg是国际单位中的基本单位，故A正确，B错误；
C．物理量A为质量，力F和加速度a的比值对应的物理量也是质量，是同一个物理量，故C正确；
D．物理量A为质量，加速度a和时间t的乘积是速度变化量，不是同一个物理量，故D错误。
故选择AC。
【点睛】
物理关系式在确定各物理量数量关系的同时也确定出物理量间的单位的关系，根据相关公式分析计算可得。
20．ACD
【详解】
A．在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，故A正确；
B．牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位，所以牛顿是导出单位，不是基本单位，故B错误；
C．由可知
故C正确；
D．“米”、“千克”、“牛顿”都属于国际单位制的单位，其中“米”、“千克”是基本单位，“牛顿”是导出单位，故D正确。
故选ACD。