粤教版高一物理必修第一册课时作业
第七节 力学单位
一、单项选择题
1、单位制是物理学的重要组成部分,统一单位制使不同国家和地区的人们交流更方便。关于单位制,下列说法正确的是 ( )
A.力的国际单位制单位是牛顿,1 N=1 kg·m·s-2
B.所有的物理量都有单位
C.国际单位制中的单位一定都是基本单位
D.力学范围内的三个基本单位是长度、质量、时间
2、下列关于重力和质量的单位以及关系的叙述中,正确的是( )
A.在地面上质量为1 kg的物体,其重力约为10 N
B.1 kg=10 N
C.1 kg的质量约为10 N
D.10 N的力约为1 kg的质量
3、导出单位是由基本单位组合而成的,下列说法中正确的是 ( )
A.加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成的
B.加速度的单位是m/s2,由公式a=可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的
C.加速度的单位是m/s2,由公式a=可知它是由N、kg两个基本单位组合而成的
D.以上说法都是正确的
4、在国际单位制中,某物体的运动时间可以表示为t=gaxb,其中g表示重力加速度,x表示长度,a、b为常数。根据力学单位制,下列正确的是 ( )
A.a=1,b=1 B.a=-,b=
C.a=,b=- D.a=2,b=2
5、高铁在运行过程中要受到很大的空气阻力,空气阻力的大小与高铁运行的速度大小间满足关系式f=kv2,k为比例常数,则k的单位用国际单位制的基本单位可表示为 ( )
A.kg/m B.N·s/m
C.kg·m D.N·s2/m2
6、同学们学过的测量仪器主要有:刻度尺、天平、秒表、打点计时器、汽车速度计、测力计、量筒等,在下列各组仪器中,都可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的是( )
A.刻度尺、天平、秒表
B.刻度尺、测力计、汽车速度计
C.刻度尺、测力计、打点计时器
D.量筒、天平、秒表
7、声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。根据单位制,下列关于空气中声速的表达式可能正确的是(k为比例系数,无单位)( )
A.v= B.v=
C.v= D.v=
8、量纲分析法是物理学中的一种很重要的研究方法。例如,任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与这两个物体之间的距离的平方成反比,其表达式可写为F=G,式中G为引力常量。你可能不知道G的具体单位,但是你可以结合单位换算(量纲分析)对其做出推断。则根据你的推断,下列关于G的具体单位,表述正确的是 ( )
A.N·m/kg B.N·m2/kg2
C.N·kg2/m2 D.N·m2·kg2
二、多项选择题
9、关于下面的物理量和单位,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.属于国际单位制中的基本量的是⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中的基本量的是⑦
C.属于国际单位的是④⑤⑥
D.属于国际单位的是②③⑦
10、下列叙述中正确的是( )
A.在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B.牛、千克·米每二次方秒都属于力的单位
C.若长度单位用厘米,时间单位用秒,重力加速度g的值等于98 cm/s2
D.在力学计算中,如无特殊说明,所有涉及的物理量的单位都应取国际单位
11、下列关于单位制的说法中正确的是 ( )
A.基本单位和导出单位一起组成了单位制
B.力的单位牛顿是国际单位制中的一个基本单位
C.在国际单位制中,力学的三个基本单位分别是米、千克、秒
D.在国际单位制中,长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量
12、下列叙述中正确的是( )
A.在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位
B.牛、千克米每二次方秒都属于力的单位
C.在厘米、克、秒制中,重力加速度g的值等于98 cm/s2
D.在力学计算中,所有涉及物理量的单位都应取国际单位
13、下列单位中,是国际单位制中加速度的单位或与其相当的是( )
A.cm/s2 B.m/s2
C.N/kg D.N/m
三、非选择题
14、物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量间的单位关系.下面给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力加速度,这些量都用国际单位制中的单位.试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称:
(1),单位是________,物理量名称是________.
(2),单位是________,物理量名称是________.
(3)m,单位是________,物理量名称是________.
15、汽车满载时总质量为5 t,从静止开始做匀加速直线运动,经5 s速度达到36 km/h,所受阻力为重力的0.02倍,求汽车的牵引力大小(g取10 m/s2).
16、一质量m=2 000 g的木块,放在光滑水平地面上,受到三个大小均为100 N,互成120°的力的作用,则物体加速度的大小是多少?若把其中一个力反向,物体的加速度大小又是多少?
17、质量为10 g的子弹,以300 m/s的速度,水平射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹穿出时的速度为200 m/s,板厚10 cm,求子弹受到木板的平均作用力.
18、某质量为1 100 kg的汽车在平直路面行驶,当达到126 km/h的速度时关闭发动机,经过70 s停下来,汽车受到的阻力是多大 重新起步加速时牵引力为2 000 N,产生的加速度应为多大 假定行驶过程中汽车受到的阻力不变。
答案与解析
1、A
解析:力的国际单位制单位是牛顿,由F=ma可得到1 N=1 kg·m/s2,故A正确;有些物理量没有单位,如动摩擦因数μ就没有单位,故B错误;在国际单位制中,力学中的三个基本物理量是长度、时间、质量,它们的单位m、s、kg是基本单位,其余力学单位是导出单位,如力的单位牛顿不是国际单位制中的基本单位,故C、D错误。
2、A
解析:质量为1 kg的物体,在地球上不同的地理位置,不同的高度,甚至不同的星球上,其重力加速度有所不同,故其重力也有所不同,可以说在地面上物体质量为1 kg,其重力约为10 N,但不能说1 kg的质量约为10 N,或10 N的力约为1 kg的质量,质量和重力是两个不同的物理量.故B、C、D错误,A正确.
3、A
解析:m、s是基本单位,加速度的单位m/s2是由m、s两个基本单位组合而成的,故A正确;m/s不是基本单位,是导出单位,故B错误;N不是基本单位,是导出单位,故C错误;由以上分析可知,D错误。
4、B
解析:根据匀变速直线运动的位移公式x=at2,可得t=;又g表示重力加速度,x表示长度,则t=,故a=-,b=,B正确,A、C、D错误。
5、A
解析:f的单位是N,1 N=1 kg·m/s2,速度v的单位是m/s,由f=kv2可知k=,则1 =1 =1 kg/m,即k的单位是kg/m,故A正确,B、C、D错误。
6、A
解析:力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,长度是用刻度尺来测量的,质量是用天平来测量的,时间是用秒表来测量的,故选项A正确,B、C、D错误.
7、B
解析:速度v的单位为m/s,密度ρ的单位为kg/m3,压强p的单位为1 Pa=1 N/m2=1 kg/(m·s2),则的单位为1 =1 m2/s2,与v的单位不同,不可能正确,故A错误;的单位为1 =1 m/s,与v的单位相同,可能正确,故B正确;的单位与的单位互为倒数,为s/m,与v的单位不同,不可能正确,故C错误;的单位为1 =1 kg/(m2·s),与v的单位不同,不可能正确,故D错误。
8、B
解析:根据表达式F=可得G=,力的单位为牛顿(N),距离的单位为米(m),质量的单位为千克(kg),可得G的单位为N·m2/kg2,故B正确,A、C、D错误。
二、多项选择题
9、AD
解析:长度、质量和时间是国际单位制中的基本量,属于国际单位制单位的有牛顿、米/秒、千克,故A、D正确,B、C错误。
10、BD
解析:力的单位是导出单位,A错,1 牛=1 千克·米/秒2,牛、kg·m/s2是力的单位,B对;1 m=100 cm,故g=9.8 m/s2=980 cm/s2,C错,D对.
11、ACD
解析:基本单位和导出单位一起组成了单位制,A说法正确。在国际单位制中,力的单位牛顿不是基本单位,而是导出单位,故B错误。在国际单位制中,长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量,力学的三个基本单位分别是米、千克、秒,故C、D说法正确。
12、BD
解析:力学单位制中,质量、位移、时间的单位被选为基本单位,而不是力的单位,故A错误;根据F=ma,1 N=1 kg·m/s2,故B正确;在厘米、克、秒制中,g值不变,g=9.8 m/s2=980 cm/s2,故C错误;在力学计算中,没有特殊说明,所有物理量的单位都应取国际单位,D正确.
13、BC
解析:根据加速度的定义式a=,则加速度的国际单位是m/s2,A错误,B正确;根据a=知,加速度的单位还可以是N/kg,C正确,D错误.
三、非选择题
14、解析:由 分析单位是 =s,物理量应是时间;由分析单位是=m/s2,物理量应是加速度;由m分析单位是kg·=kg·m/s2,即单位是N,物理量应是力.
答案:(1)秒 时间
(2)米每二次方秒 加速度
(3)牛顿 力
15、解析:按国际单位制有m=5×103kg,t=5 s,v=10 m/s
由v=at,得a== m/s2=2 m/s2.
由牛顿第二定律得F-F阻=ma,则F=F阻+ma=(0.02×5×103×10+5×103×2)N=1.1×104N,故牵引力为1.1×104N.
答案:1.1×104N
16、解析:木块的质量m=2 000 g=2 kg,当三个力互成120°时,这三个等大的力的合力为零,所以加速度a1=0;当其中一个力反向时,F合=200 N,由牛顿第二定律得F合=ma2,则a2== m/s2=100 m/s2.
答案:0 100 m/s2
17、解析:子弹的质量为m=10 g=0.01 kg,木板厚度为d=10 cm=0.1 m,故运动学公式可求得子弹的加速度为a=eq \f(v-v,2d)=-2.5×105m/s2,由牛顿第二定律求出子弹所受的平均作用力为F=ma=-2.5×103N,负号说明子弹受到的是阻力,方向与运动方向相反.
答案:2.5×103N,方向与运动方向相反
18、解析:汽车的初速度v0=126 km/h=35 m/s
汽车关闭发动机后的加速度
a1== m/s2=-0.5 m/s2
故汽车受到的阻力
Ff=ma1=1 100×(-0.5) N=-550 N
负号表示阻力方向与汽车运动方向相反。
重新起步时的加速度
a2== m/s2≈1.32 m/s2
答案:550 N 1.32 m/s2