4.4力学单位制 基础巩固（word版含答案）

4.4力学单位制基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第一册
一、选择题（共15题）
1．下列说法正确的是（　　）
A．物体的运动状态发生了改变，则它的速度一定发生了变化
B．物体若不受任何力的作用，则一定处于静止状态
C．当火车加速离开车站时，它的惯性越来越大
D．在力学中，国际单位制规定力、质量、时间为三个基本物理量
2．下列均属于国际基本单位的是( )
A．N.kg.s B．kg.m.s C．A．m .m/s. D．J.A．m
3．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
4．下列属于国际单位制中基本单位的是（　　）
A．kg B． C．N D．
5．下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（　　）
A．kg B．m/s C． D．J
6．下列四组单位中，哪一组中的单位都是国际单位制中的基本单位（　　）
A．m、N、s B．m、kg、s C．kg、J、s D．m、kg、N
7．牛顿的三大运动定律万有引力定律以及微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例
B．牛顿第二定律适用于惯性参考系
C．牛顿第三定律不适用于景海鹏在天宫二号空间实验室中利用拉力器进行的体力训练
D．力的单位“牛顿”是国际单位制中的基本单位
8．关于力学单位制，下列说法中正确的是（　　）
A．kg、m/s、m/s2是导出单位
B．后人为了纪念牛顿，把N作为力学中的基本单位
C．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是
D．在国际单位制中，时间的基本单位可以是s，也可以是h
9．2020年1月开始，一场由新型冠状病毒疯狂肆虐导致的严重疫情席卷全球，新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是（　　）
A．V（伏） B．m（米） C．nm（纳米） D．N（牛）
10．下列单位不是国际单位制基本单位的是（　　）
A．米（m） B．千克（） C．秒（s） D．牛（N）
11．根据压强公式，将压强的单位Pa用国际单位制的基本单位表示，则下列正确的是
A．N·m-2 B．kg·m-1·s-1
C．kg·m-2·s-1 D．kg·m-1·s-2
12．下列各实验仪器，不是用来测量国际单位制中的力学基本物理量的是（　　）
A．天平 B．弹簧秤 C．刻度尺 D．打点计时器
13．下列说法中正确的是
A．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证
C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当比例，例如加速度a=F/m就是采用了比值定义法
14．如图所示，下列测量工具所对应的物理量不是基本量的是（　　）
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，7个SI基本单位中的4个将改由自然常数来定义，并于2019年5月20日起正式生效。其中正式更新质量单位“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。如果质量表达式（其中a、b为无单位常数，f为频率，h为普朗克常量，g为重力加速度，v为速度）则下列说法正确的是（　　）
A．题中提到普朗克常量的单位是导出单位也可表示成kg·m2·s-1
B．题中提到属于基本单位的物理量是质量，频率
C．题中提到概念属于SI制中基本单位的是kg、S-1
D．题中提到的速度，重力加速度，千克都属于物理量
二、填空题（共4题）
16．现有以下物理量或单位，按照要求选择填空：
A．密度 B．米/秒 C．牛顿 D．加速度 E.质量 F.秒 G.厘米
H.长度 I.时间 J.千克
（1）属于物理量的是________；
（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量________；
（3）在国际单位制中，基本单位是________；属于导出单位的是________．
17．在国际单位制（简称SI）中，力学的基本单位有：m、_____和s 。导出单位Pa（帕斯卡）用上述基本单位可表示为__________。
18．1960年第11届国际计量大会通过了国际上通用的国际单位制（SI），其间规定了7个基本单位。在力学中，除米（m）、千克（kg）外，____________也是基本单位。在国际单位制中，力用基本单位可以表示为____________。
19．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量与弹力成正比，即，的值与橡皮筋未受到拉力时的长度、横截面面积S有关，理论与实践都表明，其中是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位制中，杨氏模量的单位应该是______。
A． B． C． D．
（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量的值．首先测出不挂砝码时橡皮筋下端对应的标尺刻度，然后在橡皮筋下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出橡皮筋下端对应的标尺刻度，所得数据如下表：（重力加速度取）
砝码质量 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
标尺刻度 15.00 18.94 22.80 26.78 30.66 34.60 38.56 45.00 56.50
根据所测数据，在图乙中作出标尺刻度与砝码质量的关系曲线_________。
（3）利用测量工具测得橡皮筋的长度，橡皮筋未受到拉力时的直径，那么根据所测的数据推测，这种橡皮筋的杨氏模量______（保留两位有效数字）。
三、综合题（共4题）
20．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？
21．作为自由落体加速度，g的单位是m/s2；在初中，作为质量与物体所受重力的比例系数，g的单位是N/kg．请证明：1m/s2=1N/kg．
22．一物体在2N的外力作用下，产生0.1的加速度，求该物体的质量。下面几种不同求法，哪一个单位运用正确、简捷且规范？简要说明其他不符合要求的理由。
（1）
（2）
（3）
（4）
23．请把下列物理量与单位一一对应起来（用直线连接）
（1）力 A．
（2）压强 B．
（3）功 C．
（4）功率 D．
参考答案
1．A
【详解】
A．物体的运动状态发生了改变，则它的速度一定发生了变化，故A正确；
B．物体若不受任何力的作用，物体处于静止或匀速运动状态，故B错误；
C．物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，故C错误；
D．在力学中，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
属于国际基本单位的是kg、m、s，故选B.
3．D
【详解】
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。
4．A
【详解】
A．kg是国际单位制中的基本单位，A正确；
BCD．、N、均是国际单位制中导出单位，BCD错误。
故选A。
5．A
【详解】
Kg是国际单位制的基本单位； m/s、和J是国际单位制的导出单位。
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
国际单位制中有七个基本单位，kg、m、s是基本单位；N、J是导出单位，B正确、ACD错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．牛顿第一定律提出了力、惯性的概念，是一个独立的定律，并非是牛顿第二定律的特例情况，故A错误；
B. 牛顿第二定律适用于惯性参考系，选项B正确；
C．牛顿第三定律也适用于景海鹏在天宫二号空间实验室中利用拉力器进行的体力训练，选项C错误；
D．力的单位“牛顿”是国际单位制中的导出单位，选项D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．kg是国际单位中质量的基本单位，m/s、m/s2是国际单位中的导出单位，所以A错误；
B．牛顿是力的单位，但是牛顿是导出单位，不是基本单位，所以B错误；
C．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达
中的k才是1，此时的表达式才写为
所以C正确；
D．在国际单位制中，时间的基本单位是s，h不是国际单位制中的基本单位，所以D错误。
故选C。
9．B
【详解】
ABD．国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强度（cd）、物质的量（mol），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，电压的单位V（伏）为
其中
所以A项和D项是导出单位，B项的m是国际制基本单位，故B正确，AD错误；
C．nm是非国际制基本单位，故C错误。
故选B。
10．D
【详解】
米（m）、千克（）、秒（s）都是国际单位制中的基本单位；而 牛（N）是导出单位。
故选D。
11．D
【详解】
压强定义式为，它的单位是帕斯卡（Pa），根据牛顿第二定律知，
1N=1kg m/s2；
而面积S的单位是m2，所以：
1Pa=1kg·m-1·s-2；
A．N不是基本单位，A错误；
BCD．综上分析1Pa=1kg·m-1·s-2，故BC错误D正确；
故选D。
12．B
【详解】
力学的基本物理量有质量、长度、时间。天平测质量，弹簧秤测力，刻度尺测长度，打点计时器测时间。
故选B。
13．C
【详解】
伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但是并没有通过实验直接验证，选项A错误；牛顿第一定律不可以通过实验直接验证，选项B错误；在国际单位制中，m、kg、s是力学中的三个基本单位，选项C正确；用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当比例，例如加速度就是采用了比值定义法，选项D错误；综上本题选C.
14．B
【详解】
国际单位制中，规定长度、质量、时间、电流强度、物质的量、热力学温度、发光强度为基本物理量
A．天平是测量物体质量的工具，则天平是测量基本量的工具，故A正确；
B．弹簧测力计是测量力的工具，则弹簧测力计不是测量基本量的工具，故B错误；
C．电火花计时器可以测量时间，则电火花计时器是测量基本量的工具，故C正确；
D．电流表是测量电流强度的工具，则电流表是测量基本量的工具，故D正确。
本题选不是测量基本量的工具，故选B。
15．A
【详解】
A．由可得
根据此公式可推导出普朗克常量h的国际单位是
故A正确；
BC．基本物理量的单位都是基本单位，频率不是基本物理量，所以其单位不是基本单位，S-1是其在国际单位制中的单位，但不是基本单位；故B、C都错误；
D．千克是质量的单位，不是物理量，故D错误。
故选A。
16．ADEHI EHI FJ BC
【详解】
（1）［1］在国际单位制中，力学中的基本物理量分别是长度、质量、时间，其单位分别是米、千克、秒．属于物理量的是A、D、E、H、I．
（2）［2］在国际单位制中，作为基本单位的物理量是E、H、I．
（3）［3］在国际单位制中，作为基本物理量的单位为基本单位，是F、J；
［4］根据公式导出的单位属于导出单位，是B、C．
17．kg kg·s-2·m-1
【详解】
[1]力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为米、千克、秒，单位的符号为m、kg、s。
[2]根据
得
根据
得
因此1Pa=kg·s-2·m-1
18．秒（s） kg m/s2
【详解】
[1]在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米、千克、秒（s）为基本单位；
[2]根据牛顿第二定律
F=ma
所以
1N=1kg m/s2
19．D （或）
【详解】
（1）[1]在弹性限度内，弹力与伸长量成正比
由题意可知
则
解得杨氏模量
各物理量取国际单位得杨氏模量的单位是
故D正确，ABC错误。
（2）[2]如图，前5格是直线，后端是平滑曲线
（3）[3]根据图像可以看出，在开始的一段范围内，满足胡克定律，可得橡皮筋的劲度系数
根据
求得
20．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（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。
21．见解析；
【分析】
根据牛顿第二定律F=ma进行分析求解．
【详解】
根据牛顿第二定律F=ma；力F的单位是N，质量的单位是kg，加速度单位是m/s2，a=F/m，所以1m/s2=1N/kg．
22．（4）
【详解】
解：物理计算中，在数值计算的同时，也要注意单位的计算，带单位计算时，有单位的数据都要带上单位，且单位换算要准确；也可以把题中的已知量的单位都用国际单位制的单位表示，计算结果就用国际单位制的单位表示，这样在统一已知量的单位后，就不必计算时一一写出各个物理量的单位，只在计算中间和结果后面写出正确单位即可。
（1），a的单位应是m/s2，应是0.1，（1）式错误；
（2），解题正确，可不简捷；
（3），该计算式的中间没有带单位，计算不规范；
（4），该计算式中，单位统一都用国际单位制的单位计算，其算式中间和结果都是国际单位制的单位，所以其计算单位运用正确、简捷且规范。
故选（4）。
23．
【详解】
由可得，力的单位应是；
在力的单位的基础上，由得压强的单位；
由可得，功的单位应是；
由，结合可得，功率的单位应是．