第四章 牛顿运动定律
第七节 力学单位
【基础练】
1.
给出以下物理量或单位:
a.米 b.牛顿 c.加速度 d.米/秒2 e.质量
f.千克 g.时间 h.秒 j.长度
下列说法正确的是( )
A.a,b,d,f属于基本单位
B.a,f,h属于基本单位
C.a,e,g属于基本量
D.b,g,j属于基本量
2.
2018年11月13日至16日,第26届国际计量大会(CGPM)在巴黎召开,会议通过了关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议.该决议是SI自1960年创建以来最为重大的一次变革,是科学进步的里程碑.根据决议,SI基本单位中有4个被重新定义.自助查找信息,以下单位中哪个是本次大会被重新定义的( )
A.千克
B.秒
C.米
D.牛顿
3.
在解一计算题中(由字母表达结果的计算题),一个同学解得x=(t1+t2),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
4.下列哪组单位与m/s 等价( )
A.N/kg
B.N/m
C.N/s
D.J/m
5.用国际单位制的基本单位表示重力的单位,下列正确的是( )
A.N
B.kg·m/s
C.kg·m/s
D.N/kg
6.下列说法不正确的是( )
A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位
B.因为1
N=1
kg·m/s ,所以力的单位牛顿是导出单位
C.各物理量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位
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
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.下列有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )
A.m==
kg=0.2
kg
B.m===20=20
kg
C.m===20
kg
D.m==
kg=20
kg
8.下列有关力学单位制的说法正确的是( )
A.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位制,不能采用其他单位制
B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量和速度
C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
9.下列物理量的单位,属于国际单位制的基本单位的是( )
A.米
B.公里
C.米/秒
D.千瓦时
10.关于物理量或物理量的单位,下列说法正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、速度为三个基本物理量
B.“m”“kg”“N”都是国际单位制的单位
C.1
N/kg=9.8
m/s
D.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
11.在下列几组仪器中,用来测量国际单位制中三个力学基本量(长度、质量、时间)的仪器是( )
A.刻度尺、弹簧测力计、秒表
B.刻度尺、弹簧测力计、打点计时器
C.刻度尺、天平、秒表
D.量筒、天平、秒表
12.初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”,它的单位是“帕斯卡”,符号是“Pa”,以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是( )
A.kg/(s ·m)
B.kg/(s ·m3)
C.kg·m3/s
D.kg·m/s
【提升练】
13.
轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标.近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫作“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适.下面四个单位中,适合作加速度的变化率单位的是( )
A.m/s
B.m/s
C.m/s
D.m2/s
14.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以及外界大气压强p0有关,内外压强差越大速度越大.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.=
15.2018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”由量子力学中普朗克常数为基准进行了重新定义.请用你学过的知识判断下列质量表达式(其中a、b为无单位常数;f为频率,单位为s-1;h为普朗克常量,单位为kg·m2·s-1;g为重力加速度,v为速度)可能正确的是( )
A.m=
B.m=
C.m=
D.m=
16.(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、合外力大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( )
A.a==
m/s =120
m/s
B.a==
m/s =1.2
m/s
C.F=ma=500×1.2
N=600
N
D.F=ma=0.5×1.2
N=0.6
N
17.
质量为10
g的子弹,以300
m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹射出的速度是200
m/s.若木板厚度为10
cm,求子弹对木板的平均作用力.
小明同学的解法如下,你同意他的解法吗?
参考解析
【基础练】
1【答案】B
【解析】属于国际单位制中基本单位的是米、千克和秒,则a、f和h属于基本单位,故A错误,B正确;力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量和时间,属于基本物理量的是e、g和j,故C、D错误.
2【答案】A
【解析】根据“修订国际单位制(SI)”的1号决议的定义,质量的基本单位仍为千克,但被重新定义.时间的单位与长度的单位没有被重新定义.牛顿仍然是导出单位,故A正确,B、C、D错误.
3【答案】B
【解析】由x=(t1+t2)式,左边单位是长度单位,而右边单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选用不同,只影响系数,故A、C、D错,B对.
4【答案】A
【解析】由加速度的定义式a=可知加速度的单位为m/s2,由加速度的决定式可知a=,其单位为N/kg,m/s2和N/kg是等价的,故A正确;m/s2是加速度的单位,而N/m不是加速度的单位,故B错误;N/s不是加速度的单位,故C错误;由F=可知J/m是力的单位,不是加速度的单位,故D错误.
5【答案】C
【解析】国际单位制的基本单位有七个,分别是m,s,kg,K,A,cd,mol.N是力的单位,但N不是用国际单位制的基本单位表示重力的单位,1
N=1
kg·m/s ,故A错误;kg·m/s不是重力的单位,故B错误;kg·m/s 是用国际单位制的基本单位表示的重力的单位,故C正确;N/kg不是用国际单位制的基本单位表示的重力的单位,是G=mg中g的单位,故D错误.
6【答案】A
【解析】力学单位制中的基本单位是米、秒、千克,力是导出单位,且1
N=1
kg·m/s ,故A错误,B正确.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,而且各物理量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位.故C、D正确.
7【答案】D
【解析】统一单位,F=2
N,a=10
cm/s2=0.1
m/s2,由牛顿第二定律得m==
kg=20
kg,D项运算既正确,又规范简洁.B运算正确,但不够简洁.
8【答案】D
【解析】在有关力学的分析和计算中,可以采用任何一种单位制,只要单位统一即可,但是为了方便,常常采用国际单位制,所以A错误;在力学单位制中,选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量,相对应的单位是米、千克和秒,所以B、C错误;按照单位制的概念,导出单位都可以用基本单位来表达,如1
N=1
kg·m/s ,所以D正确.
9【答案】A
【解析】力学的国际单位是长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s,其他单位属于导出单位.单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量.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,故A正确.
10【答案】C
【解析】在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、米为三个基本物理量,故A错误;“m”“kg”“N”都是国际单位制的单位,故B错误;根据牛顿第二定律F=ma得F的单位是N,m的单位是kg,a的单位是m/s ,则知1
N=1
kg·m/s ,得1
N/kg=1
m/s ,故C正确;后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力的单位,但不是力学基本单位,故D错误.
11【答案】C
【解析】国际单位制中的基本物理量是长度、时间和质量,测量长度用刻度尺、质量用天平、时间用秒表.故C正确,A、B、D错误.
12【答案】A
【解析】1
Pa=1
=1
=1
kg/(s ·m),故选A.
【提升练】
13【答案】C
【解析】加速度的变化率表示的是加速度变化的快慢,所以加速度的变化率应该等于加速度的变化量与对应时间的比值,而加速度的单位是m/s ,所以加速度的变化率的单位应该是m/s ,所以C正确.
14【答案】A
【解析】C项右侧单位===m/s,不是速度的倒数的单位,故C错误.D项右侧单位===kg/(s·m2),不是速度的倒数的单位,故D错误.
A、B选项右侧单位为===s/m,是速度的倒数的单位.结合实际情况,内外压强差越大,喷气速度越大,显然A符合,B不符合,故A正确,B错误.
15【答案】A
【解析】选项等式左边的单位都为kg.A项右边的单位是=kg,故A正确;B项右边的单位是=kg·s/m,故B错误;C项右边的单位是=kg·s /m,故C错误;D项右边的单位是kg·m2·s-1·=kg·m,故D错误.
16【答案】BD
【解析】选项A中Δx=1.2
cm没变成国际单位,C项中的小车质量m=500
g没变成国际单位,所以A、C错误,B、D正确.
17解:由运动学公式v2-v=2ax得
a==
m/s =-2.5×103
m/s
由牛顿第二定律得
F=ma=10×(-2.5×103)
N=-2.5×104
N.
17【答案】不同意,原因是单位未统一到同一单位制中,正确解法如下:
x=10
cm=0.1
m,m=10
g=10-2
kg,
a==
m/s =-2.5×105
m/s ,
F=ma=10-2×(-2.5×105)
N=-2.5×103
N.
负号表示力的方向与速度方向相反.