人教版（2019） 必修 第一册 4.4力学单位制同步练习（含解析）
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| 名称 | 人教版（2019） 必修 第一册 4.4力学单位制同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 345.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-28 10:04:18 | ||
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文档简介
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4.4 力学单位制
一、单选题
1.下列属于力的单位是( )
A. kg·m/s2 B. kg·m/s C. kg·m2/s D. kg·s/m2
2.下列力学单位中,属于基本单位的是 ( )
A. 力的单位牛顿(N) B. 时间的单位秒(s)
C. 速度的单位米每秒(m/s) D. 加速度的单位米每二次方秒(m/s2)
3.有几名同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,其中可能正确的是( )
A. x= B. x= C. x=Ft D. x=
4. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知,飞机飞行过程中所受升力的计算公式为Y=ρCSv2,其中Y为升力,ρ为空气密度,C为升力系数,S为机翼的特征面积,v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是( )
A. 无单位 B. N/m
C. N/m2 D. kg/(m2·s2)
5.关于力学单位制,下列说法正确的是 ( )
A. 厘米、米/秒、牛顿都是导出单位
B. 千克、米、秒都是基本单位
C. 在国际单位制中,长度的基本单位可以是米,也可以是厘米
D. 牛顿第二定律的表达式F=ma,在任何单位制中都成立
6.声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中可能正确的是( )
A. v=k B. v=
C. v= D. v=
7.我们学习过功和功率这两个物理量,功在其数值上等于力与沿力方向上位移的乘积,即W=Fl,在t时间内的平均功率P=。我们还学过功的单位为焦耳,功率的单位为瓦特,根据力学单位制,焦耳、瓦特可分别用国际单位制中基本单位表示为( )
A. kg·m-1·s-2,kg·m-1·s-3 B. kg·m2·s-1,kg·m2·s-2
C. kg·m-2·s-2,kg·m-2·s-1 D. kg·m2·s-2,kg·m2·s-3
8.在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时,一个同学解得某物体位移的表达式如下,请你用单位制的知识判断,下面哪个结果可能正确( )
A. (t1+t2) B. (+) C. (t1+t2) D. (t1+t2)
9.单位是测量过程中的重要组成部分,根据单位制,以下公式表述可能正确的是( )
A. v=(p为压强) B. P=(P为功率)
C. = D. V=πR3h
10.国际单位制包含7个基本单位。其中力学基本单位有三个:长度单位——米(m)、质量单位——千克(kg)和时间单位——秒(s)。力的单位牛顿(N)可以通过国际基本单位表示。下列基本单位的组合能够表示力的单位牛顿(N)的是 ( )
A. kg·m2/s2 B. kg·m/s2 C. kg·m/s D. g·m/s2
11.正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为Ep=K,式中r是正、反顶夸克之间的距离,as=0.12是强相互作用耦合常数(无单位),势能的国际单位为焦耳(J),K是与单位制有关的常数,则在国际单位制中常数K的单位是( )
A. J·m B. J/m C. m/J D. N·m
12.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k=,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。在国际单位制中,杨氏模量Y的单位为( )
A. N·m-2 B. N·m-1 C. m D. N·m2
13.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1 kg=,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N·m·s
C. 普朗克常量h的单位等效于N·m·s-1
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.有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中可能正确的是( )
A. x＝ B. x＝
C. x＝Ft D. x＝
15.物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强，其定义式为p＝，它的单位是帕斯卡(Pa)，是一个导出单位。在国际单位制中，力学的基本单位有：千克(kg)、米(m)、秒(s)，用上述单位表示压强的单位应为( )
A. kg·m·s2 B. kg/(m·s2) C. kg·m2·s2 D. kg/(m2·s2)
16.下列关于单位制的说法正确的是( )
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
17.据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现5 000万摄氏度持续放电 101.2秒的成果，打破了世界纪录，在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是( )
A. 力学基本量是长度、质量、时间，所有的物理量都有单位
B. kg、N、m/s都是导出单位
C. 根据牛顿第二定律表达式可知1 N＝1 kg·m/s2
D. 新闻中涉及的“11米，400吨和101.2秒”中，米、吨和秒是国际单位制中的基本单位
二、多选题
18.下列说法正确的是( )
A. 物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系
B. 力学中所选定的基本量有力、质量、时间
C. 基本量的单位叫作基本单位
D. 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位
19.关于力学单位制,下列说法正确的是( )
A. 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制B. 加速度是物理学中基本单位所对应的物理量
C. kg、m/s、N都是导出单位 D. 只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
20.用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是( )
A. x=at(x为位移、a为加速度、t为时间) B. a=μg(a为加速度,μ为动摩擦因数、g为重力加速度)
C. F=m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径) D. v=(v为速度、R为半径、g为重力加速度)
21.小刚同学从某本书中查得圆锥体积的计算公式为V=πR3h。小红看到后跟他说:“从单位关系上看,这个公式肯定是错误的,因为根据国际单位制知圆锥体的体积单位为m3,既然有了R3就不能再乘以高度h。”针对小红的判断依据,下列说法正确的是( )
A. 国际单位制中,长度的基本单位可以是m,也可以是km B. 圆锥体的体积单位m3属于导出单位
C. 力学单位制中,圆锥体的密度单位kg/m3属于导出单位 D. 根据小红的判断依据,圆锥体的体积计算公式应是V=πR3
22.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、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是 ( )
A. a== m/s2=120 m/s2 B. a== m/s2=1.2 m/s2
C. F=ma=500×1.2 N=600 N D. F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N
三、计算题
23.一质量为103 t的列车,机车牵引力为3.5×105 N,列车运动中所受阻力为车重的。列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180 km/h需多长时间 此过程中前进的距离为多大 (g取10 m/s2)
24.选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后,就足以导出力学中其他所有的物理量的单位,但导出时必须依据相关的公式。现有一个物理量,其表达式为A=,其中M是质量,r是长度,又已知G的单位是N·m2·kg-2,据此推知A是什么物理量
25.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？如果同意，说明原因；如果不同意，写出正确的解法。
由运动学公式v2－v＝2ax得
a＝＝ m/s2＝－2.5×103 m/s2
由牛顿第二定律得
F＝ma＝10×(－2.5×103) N＝－2.5×104 N。
4.4 力学单位制
答案解析
1.【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律有F = ma,则力的单位为kg·m/s2,故A正确。
2.【答案】B
【解析】力的单位是牛顿,由牛顿第二定律F=ma,可得1 N=1 kg·m/s2,所以,牛顿是导出单位,不是基本单位,故A错误;在力学范围内,国际单位制中的基本单位有:米,秒,千克,故B正确;由国际基本单位组成的都是国际单位,所以米每秒、米每二次方秒都是国际单位,也是导出单位,并不是基本单位,故C、D错误。
3.【答案】D
【解析】把各物理量的单位都用国际单位表示,v的单位为m/s,a的单位为m/s2,F的单位为kg·m/s2,x的单位为m,t的单位为s,m的单位为kg,由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m,故A、B、C一定错误,D可能正确。
4.【答案】A
【解析】通过题给的物理量关系可知C=,对应单位为==1,整理可以得出是一个数值,没有单位,故A正确。
5.【答案】B
【解析】米/秒、牛顿是导出单位,厘米不是导出单位,故A项错误;千克、米、秒都是基本单位,故B项正确;在国际单位制中,长度的基本单位是米,故C项错误;牛顿第二定律的表达式F=ma,在有些单位制中不成立,故D项错误。
6.【答案】C
【解析】国际单位制中,传播速度v的单位为m/s,密度ρ的单位为kg/m3,压强p的单位为kg/m·s2,所以k的单位是m2/s2,的单位是m/s,与v的单位相同,故C正确,A、B、D错误。
7.【答案】D
【解析】由W=Fl可得1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2,即焦耳用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-2;根据公式P=,可得1 W=1 kg·m2·s-3,即瓦特用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3,D正确。
8.【答案】B
【解析】(t1+t2)用单位制表示为 s=m/s,不是位移的单位,A错误;(+)用单位制表示为 s2=m,是位移的单位,B正确;(t1+t2)用单位制表示为 s=kg·m2/s3,不是位移的单位,C错误;(t1+t2)用单位制表示为 s=,不是位移的单位,D错误。
9.【答案】C
【解析】的单位是==s/m,v的单位m/s,故A错误;的单位是==W·m/s2,功率P的单位为W,故B错误;和的单位都是m/s,故C正确;体积V的单位是m3,而πR3h的单位是m4,故D错误。
10.【答案】B
【解析】由F=ma,质量的单位是kg,加速度的单位是m/s2,所以力的单位牛顿(N)为kg·m/s2。故选B。
11.【答案】A
【解析】根据Ep=K,可得K=,可知在国际单位制中常数K的单位是J·m。故选A。
12.【答案】A
【解析】根据k=,可得Y=,k的单位是N/m,S的单位是m2,L的单位是m,代入上式可得Y的单位是N/m2=N·m-2。故选A。
13.【答案】B
【解析】根据1 kg=可得,h=6.626 070 15×10-34 kg·m2·s-1,则普朗克常量h的单位为kg·m2·s-1,故A错误;根据牛顿第二定律F=ma可知1 N=1 kg·m/s2,则kg·m2·s-1=N·m·s,故B正确,C错误;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。
14.【答案】D
【解析】把各物理量的单位都用国际单位表示，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kg·m/s2，x的单位为m，t的单位为s，m的单位为kg，由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m，故A、B、C一定错误，D可能正确。
15.【答案】B
【解析】压强定义式为p＝，它的单位是帕斯卡(Pa)，根据牛顿第二定律F＝ma知，1 N＝1 kg·m/s2，而面积S的单位是m2，所以1 Pa＝1 kg/(m·s2)，故B项正确。
16.【答案】C
【解析】在国际单位制中，质量(m)、时间(t)是基本物理量，而速度(v)不是基本物理量，故A错误；在国际单位制中，千克(kg)、秒(s)是基本单位，牛顿(N)是导出单位，故B错误；牛顿第二定律的一般形式为F＝kma，只有在国际单位制中，k才等于1，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma，故C正确；一般来说，物理公式在确定了各物理量间的数量关系的同时，也确定了单位关系，故D错误。
17.【答案】C
【解析】在国际单位制中，力学基本量是长度、质量、时间，单位是物理量的组成部分，有单位的物理量要注明单位，但并不是所有物理量都有单位，如前面学过的动摩擦因数μ就没有单位，选项A错误；千克是质量的单位，是基本单位，选项B错误；根据牛顿第二定律表达式F＝ma，进行单位运算，可知1 N＝
1 kg·m/s2，选项C正确；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，选项D错误。
18.【答案】ACD
【解析】物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确。
19.【答案】AD
【解析】国际单位制由基本单位和导出单位组成,故A正确;三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,加速度不是物理学中基本单位所对应的物理量,故B错误;kg是基本单位,m/s、N是导出单位,故C错误;牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成F=ma,故D正确。
20.【答案】BD
【解析】将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后进行单位运算可知,选项B、D可能正确。
21.【答案】BC
【解析】国际单位制中,长度的基本单位是m,km不是国际单位制中的基本单位,A错误;在选定了基本单位之后,按物理量之间的关系,由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位,B、C正确;圆锥体的体积公式应是V=πR2h,D错误。
22.【答案】BD
【解析】Δx=1.2 cm=1.2×10-2 m,根据Δx=at2,得a== m/s2=1.2 m/s2,故A错误,B正确;又因500 g=0.5 kg,则F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N,故C错误,D正确。
23.【答案】200 s 5 km
【解析】列车总质量m=103 t=106 kg
总重力G=mg=106×10 N=107 N
运动中所受阻力F阻==105 N,设列车做匀加速直线运动的加速度为a,
由牛顿第二定律得F牵-F阻=ma
则列车的加速度a== m/s2=0.25 m/s2
列车由静止加速到vt=180 km/h=50 m/s所用的时间t== s=200 s
此过程中列车前进的距离
x== m=5×103 m=5 km。
24.【答案】速度
【解析】A=,故其相应单位为
=m/s,即A为速度。
25.【答案】不同意 正确解法见解析
【解析】不同意。单位未统一到同一单位制中。
正确解法为
x＝10 cm＝0.1 m，m＝10 g＝10－2 kg
由v2－v＝2ax得
a＝＝ m/s2＝－2.5×105 m/s2
由牛顿第二定律得
F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N
＝－2.5×103 N
负号表示子弹对木板的平均作用力方向与速度反向。
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4.4 力学单位制
一、单选题
1.下列属于力的单位是( )
A. kg·m/s2 B. kg·m/s C. kg·m2/s D. kg·s/m2
2.下列力学单位中,属于基本单位的是 ( )
A. 力的单位牛顿(N) B. 时间的单位秒(s)
C. 速度的单位米每秒(m/s) D. 加速度的单位米每二次方秒(m/s2)
3.有几名同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,其中可能正确的是( )
A. x= B. x= C. x=Ft D. x=
4. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知,飞机飞行过程中所受升力的计算公式为Y=ρCSv2,其中Y为升力,ρ为空气密度,C为升力系数,S为机翼的特征面积,v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是( )
A. 无单位 B. N/m
C. N/m2 D. kg/(m2·s2)
5.关于力学单位制,下列说法正确的是 ( )
A. 厘米、米/秒、牛顿都是导出单位
B. 千克、米、秒都是基本单位
C. 在国际单位制中,长度的基本单位可以是米,也可以是厘米
D. 牛顿第二定律的表达式F=ma,在任何单位制中都成立
6.声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中可能正确的是( )
A. v=k B. v=
C. v= D. v=
7.我们学习过功和功率这两个物理量,功在其数值上等于力与沿力方向上位移的乘积,即W=Fl,在t时间内的平均功率P=。我们还学过功的单位为焦耳,功率的单位为瓦特,根据力学单位制,焦耳、瓦特可分别用国际单位制中基本单位表示为( )
A. kg·m-1·s-2,kg·m-1·s-3 B. kg·m2·s-1,kg·m2·s-2
C. kg·m-2·s-2,kg·m-2·s-1 D. kg·m2·s-2,kg·m2·s-3
8.在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时,一个同学解得某物体位移的表达式如下,请你用单位制的知识判断,下面哪个结果可能正确( )
A. (t1+t2) B. (+) C. (t1+t2) D. (t1+t2)
9.单位是测量过程中的重要组成部分,根据单位制,以下公式表述可能正确的是( )
A. v=(p为压强) B. P=(P为功率)
C. = D. V=πR3h
10.国际单位制包含7个基本单位。其中力学基本单位有三个:长度单位——米(m)、质量单位——千克(kg)和时间单位——秒(s)。力的单位牛顿(N)可以通过国际基本单位表示。下列基本单位的组合能够表示力的单位牛顿(N)的是 ( )
A. kg·m2/s2 B. kg·m/s2 C. kg·m/s D. g·m/s2
11.正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为Ep=K,式中r是正、反顶夸克之间的距离,as=0.12是强相互作用耦合常数(无单位),势能的国际单位为焦耳(J),K是与单位制有关的常数,则在国际单位制中常数K的单位是( )
A. J·m B. J/m C. m/J D. N·m
12.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k=,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。在国际单位制中,杨氏模量Y的单位为( )
A. N·m-2 B. N·m-1 C. m D. N·m2
13.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1 kg=,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N·m·s
C. 普朗克常量h的单位等效于N·m·s-1
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.有几名同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中可能正确的是( )
A. x＝ B. x＝
C. x＝Ft D. x＝
15.物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强，其定义式为p＝，它的单位是帕斯卡(Pa)，是一个导出单位。在国际单位制中，力学的基本单位有：千克(kg)、米(m)、秒(s)，用上述单位表示压强的单位应为( )
A. kg·m·s2 B. kg/(m·s2) C. kg·m2·s2 D. kg/(m2·s2)
16.下列关于单位制的说法正确的是( )
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
17.据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现5 000万摄氏度持续放电 101.2秒的成果，打破了世界纪录，在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是( )
A. 力学基本量是长度、质量、时间，所有的物理量都有单位
B. kg、N、m/s都是导出单位
C. 根据牛顿第二定律表达式可知1 N＝1 kg·m/s2
D. 新闻中涉及的“11米，400吨和101.2秒”中，米、吨和秒是国际单位制中的基本单位
二、多选题
18.下列说法正确的是( )
A. 物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系
B. 力学中所选定的基本量有力、质量、时间
C. 基本量的单位叫作基本单位
D. 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位
19.关于力学单位制,下列说法正确的是( )
A. 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制B. 加速度是物理学中基本单位所对应的物理量
C. kg、m/s、N都是导出单位 D. 只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
20.用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是( )
A. x=at(x为位移、a为加速度、t为时间) B. a=μg(a为加速度,μ为动摩擦因数、g为重力加速度)
C. F=m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径) D. v=(v为速度、R为半径、g为重力加速度)
21.小刚同学从某本书中查得圆锥体积的计算公式为V=πR3h。小红看到后跟他说:“从单位关系上看,这个公式肯定是错误的,因为根据国际单位制知圆锥体的体积单位为m3,既然有了R3就不能再乘以高度h。”针对小红的判断依据,下列说法正确的是( )
A. 国际单位制中,长度的基本单位可以是m,也可以是km B. 圆锥体的体积单位m3属于导出单位
C. 力学单位制中,圆锥体的密度单位kg/m3属于导出单位 D. 根据小红的判断依据,圆锥体的体积计算公式应是V=πR3
22.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、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是 ( )
A. a== m/s2=120 m/s2 B. a== m/s2=1.2 m/s2
C. F=ma=500×1.2 N=600 N D. F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N
三、计算题
23.一质量为103 t的列车,机车牵引力为3.5×105 N,列车运动中所受阻力为车重的。列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180 km/h需多长时间 此过程中前进的距离为多大 (g取10 m/s2)
24.选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后,就足以导出力学中其他所有的物理量的单位,但导出时必须依据相关的公式。现有一个物理量,其表达式为A=,其中M是质量,r是长度,又已知G的单位是N·m2·kg-2,据此推知A是什么物理量
25.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？如果同意，说明原因；如果不同意，写出正确的解法。
由运动学公式v2－v＝2ax得
a＝＝ m/s2＝－2.5×103 m/s2
由牛顿第二定律得
F＝ma＝10×(－2.5×103) N＝－2.5×104 N。
4.4 力学单位制
答案解析
1.【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律有F = ma,则力的单位为kg·m/s2,故A正确。
2.【答案】B
【解析】力的单位是牛顿,由牛顿第二定律F=ma,可得1 N=1 kg·m/s2,所以,牛顿是导出单位,不是基本单位,故A错误;在力学范围内,国际单位制中的基本单位有:米,秒,千克,故B正确;由国际基本单位组成的都是国际单位,所以米每秒、米每二次方秒都是国际单位,也是导出单位,并不是基本单位,故C、D错误。
3.【答案】D
【解析】把各物理量的单位都用国际单位表示,v的单位为m/s,a的单位为m/s2,F的单位为kg·m/s2,x的单位为m,t的单位为s,m的单位为kg,由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m,故A、B、C一定错误,D可能正确。
4.【答案】A
【解析】通过题给的物理量关系可知C=,对应单位为==1,整理可以得出是一个数值,没有单位,故A正确。
5.【答案】B
【解析】米/秒、牛顿是导出单位,厘米不是导出单位,故A项错误;千克、米、秒都是基本单位,故B项正确;在国际单位制中,长度的基本单位是米,故C项错误;牛顿第二定律的表达式F=ma,在有些单位制中不成立,故D项错误。
6.【答案】C
【解析】国际单位制中,传播速度v的单位为m/s,密度ρ的单位为kg/m3,压强p的单位为kg/m·s2,所以k的单位是m2/s2,的单位是m/s,与v的单位相同,故C正确,A、B、D错误。
7.【答案】D
【解析】由W=Fl可得1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2,即焦耳用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-2;根据公式P=,可得1 W=1 kg·m2·s-3,即瓦特用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3,D正确。
8.【答案】B
【解析】(t1+t2)用单位制表示为 s=m/s,不是位移的单位,A错误;(+)用单位制表示为 s2=m,是位移的单位,B正确;(t1+t2)用单位制表示为 s=kg·m2/s3,不是位移的单位,C错误;(t1+t2)用单位制表示为 s=,不是位移的单位,D错误。
9.【答案】C
【解析】的单位是==s/m,v的单位m/s,故A错误;的单位是==W·m/s2,功率P的单位为W,故B错误;和的单位都是m/s,故C正确;体积V的单位是m3,而πR3h的单位是m4,故D错误。
10.【答案】B
【解析】由F=ma,质量的单位是kg,加速度的单位是m/s2,所以力的单位牛顿(N)为kg·m/s2。故选B。
11.【答案】A
【解析】根据Ep=K,可得K=,可知在国际单位制中常数K的单位是J·m。故选A。
12.【答案】A
【解析】根据k=,可得Y=,k的单位是N/m,S的单位是m2,L的单位是m,代入上式可得Y的单位是N/m2=N·m-2。故选A。
13.【答案】B
【解析】根据1 kg=可得,h=6.626 070 15×10-34 kg·m2·s-1,则普朗克常量h的单位为kg·m2·s-1,故A错误;根据牛顿第二定律F=ma可知1 N=1 kg·m/s2,则kg·m2·s-1=N·m·s,故B正确,C错误;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。
14.【答案】D
【解析】把各物理量的单位都用国际单位表示，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kg·m/s2，x的单位为m，t的单位为s，m的单位为kg，由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m，故A、B、C一定错误，D可能正确。
15.【答案】B
【解析】压强定义式为p＝，它的单位是帕斯卡(Pa)，根据牛顿第二定律F＝ma知，1 N＝1 kg·m/s2，而面积S的单位是m2，所以1 Pa＝1 kg/(m·s2)，故B项正确。
16.【答案】C
【解析】在国际单位制中，质量(m)、时间(t)是基本物理量，而速度(v)不是基本物理量，故A错误；在国际单位制中，千克(kg)、秒(s)是基本单位，牛顿(N)是导出单位，故B错误；牛顿第二定律的一般形式为F＝kma，只有在国际单位制中，k才等于1，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma，故C正确；一般来说，物理公式在确定了各物理量间的数量关系的同时，也确定了单位关系，故D错误。
17.【答案】C
【解析】在国际单位制中，力学基本量是长度、质量、时间，单位是物理量的组成部分，有单位的物理量要注明单位，但并不是所有物理量都有单位，如前面学过的动摩擦因数μ就没有单位，选项A错误；千克是质量的单位，是基本单位，选项B错误；根据牛顿第二定律表达式F＝ma，进行单位运算，可知1 N＝
1 kg·m/s2，选项C正确；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，选项D错误。
18.【答案】ACD
【解析】物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确。
19.【答案】AD
【解析】国际单位制由基本单位和导出单位组成,故A正确;三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,加速度不是物理学中基本单位所对应的物理量,故B错误;kg是基本单位,m/s、N是导出单位,故C错误;牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成F=ma,故D正确。
20.【答案】BD
【解析】将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后进行单位运算可知,选项B、D可能正确。
21.【答案】BC
【解析】国际单位制中,长度的基本单位是m,km不是国际单位制中的基本单位,A错误;在选定了基本单位之后,按物理量之间的关系,由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位,B、C正确;圆锥体的体积公式应是V=πR2h,D错误。
22.【答案】BD
【解析】Δx=1.2 cm=1.2×10-2 m,根据Δx=at2,得a== m/s2=1.2 m/s2,故A错误,B正确;又因500 g=0.5 kg,则F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N,故C错误,D正确。
23.【答案】200 s 5 km
【解析】列车总质量m=103 t=106 kg
总重力G=mg=106×10 N=107 N
运动中所受阻力F阻==105 N,设列车做匀加速直线运动的加速度为a,
由牛顿第二定律得F牵-F阻=ma
则列车的加速度a== m/s2=0.25 m/s2
列车由静止加速到vt=180 km/h=50 m/s所用的时间t== s=200 s
此过程中列车前进的距离
x== m=5×103 m=5 km。
24.【答案】速度
【解析】A=,故其相应单位为
=m/s,即A为速度。
25.【答案】不同意 正确解法见解析
【解析】不同意。单位未统一到同一单位制中。
正确解法为
x＝10 cm＝0.1 m，m＝10 g＝10－2 kg
由v2－v＝2ax得
a＝＝ m/s2＝－2.5×105 m/s2
由牛顿第二定律得
F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N
＝－2.5×103 N
负号表示子弹对木板的平均作用力方向与速度反向。
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