课时4.4
力学单位制
一、单选题。本大题共7小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.在厘米克秒制中,力的单位是“达因”:使质量为的物体产生的加速度的力为达因,则(
)
A.
B.
C.
D.
2.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确.根据流体力学知识,喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的压强p、气体密度ρ及外界大气压强p0有关.试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.下列说法中正确的是
(
)
A.物体的质量不变,a正比于F,对F与a的单位不限
B.对于相同的合外力,a反比于m,对m与a的单位不限
C.在公式F=ma中,当m和a分别以kg、m/s2做单位时,F必须用N做单位
D.在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
4.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
5.1N与下列哪个量相当(
)
A.1m/s2
B.1kg
C.1kg·m/s2
D.质量为1kg的物体所受的重力
6.声音在气体中传播速度v可以用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示.根据这些情况,以下判断声音在气体中传播速度的表达式中正确的是(
)
A.v=k
B.v=k
C.v=k
D.v=k
7.一物体在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
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。
8.下列哪组单位与m/s2等价
A.
B.
C.
D.
9.太阳与行星间的引力大小为,其中G为比例系数,由此关系式可知G的单位是(
)
A.N·m2/kg2
B.N·kg2/m2
C.m3/kg·s2
D.kg·m/s2
10.(多选)关于国际单位制,下列说法正确的是
( )
A.国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制
B.各国均有不同的单位制,国际单位制是为了交流方便而采用的一种单位制
C.国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位,则最后得出的结果必然是国际单位制中的单位
D.国际单位制中的基本物理量是长度、能量、时间
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。
11.某同学在解题中整理得出物体位移的表达式为,你能根据所学习的单位制知识。分析这个结果的正误吗?
12.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,汽车在平直公路上行驶,车速为,从踩下刹车到汽车完全停止需要的时间为,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)。
13.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=πr3h。
(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=πr3h,计算出的体积V的单位是什么?这说明该公式对还是错?
14.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可由求出,已知是地球的半径,是同步卫星绕地心运动一周的时间,是地球表面处的重力加速度由于印刷原因,、原有的具体数值不清,请你根据学过的知识帮张华推算出、的确切数值.
参考答案
1.D
【解析】根据牛顿第二定律,,故选D.
2.A
【解析】物理表达式两侧单位要相同,AB选项右侧单位为
C选项右侧单位是m/s,D选项右侧单位也不是s/m,结合实际情况,内外压强差越大,喷气速度越大
故选A。
3.C
【解析】A.物体质量不变,a与F成正比,F、a的单位应用国际单位制单位,故A错误;
B.对于相同的合外力,a与m成反比,m、a的单位是国际单位制中的单位,故B错误;
C.在公式F=ma中,当m和a分别用kg、m/s2做单位时,F必须用N做单位,故C正确;
D.在公式F=ma中,F、m、a三个量应取国际单位制中的单位,故D错误。
故选C.
4.A
【解析】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.
5.C
【解析】根据牛顿第二定律F=ma可知,力的单位1N=1kg?m/s2,所以ABD错误;C正确.
故选C.
6.A
【解析】根据传播速度v
与空气的密度ρ以及压强p的单位,结合“力学制单位”来求解.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,在A选项中,代入压强p和密度ρ的单位化简后单位为m/s,正与速度单位“m/s”相同,是正确的.在B选项中,同理可得化简后的单位为s/m,不是速度的单位.C项化简得m2/s2,不是速度单位.D项化简得s2/m2,也不是速度单位.
故选A。
7.D
【解析】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.
8.AD
【解析】是加速度的单位与等效,根据牛顿第二定律F=ma,则有,可得:,故选AD.
9.AC
【解析】
太阳与行星间的引力大小为,则,故G的单位为,故AC正确、BD错误.故选AC.
10.ABC
【解析】各国均有不同的单位制,国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制,AB正确;国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位,则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位,C正确;国际单位制中的基本单位对应的物理量是长度、时间和质量,D错误.
11.错误的,由公式导出x的单位是m/s
【解析】根据表达式可知,的单位是
可知,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。
12.
【解析】汽车的速度大小
设汽车匀减速直线运动的加速度大小为,则
对乘客应用牛顿第二定律可得
13.(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=πr3h,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。
14.,
【解析】由题意知,a、b、c的单位分别是m、s、m/s2,根据及国际单位制单位知
故:
,
解得,.