第四章
力与运动
第七节
力学单位
A级 抓基础
1.在国际单位制中,力学的三个基本单位是( )
A.N、kg、s
B.N、m、s
C.m、kg、s
D.kg、s、cm
答案:C
2.(多选)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
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.
答案:BD
3.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
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.
答案:A
4.关于国际单位制,下列说法不正确的是( )
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,国际单位制是为了方便交流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,则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位
D.国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间
解析:国际单位制中,规定了七种基本量与基本单位,即长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、热力学温度(K)、物质的量(mol)、发光强度(cd).国际单位制就是各国都要统一采用的通用单位制,故A正确.国际单位制的重要作用之一,就是便于在世界各国的政治、经济、科技、文化等领域中的交流,故B正确.为了物理运算的简捷、方便,才有了国际单位制的统一规定.只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位,最终得到的结果的单位也必然是国际单位制中的单位.这是国际单位制的又一重要作用,故C正确.国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”,故D错误.
答案:D
5.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.1
N=1
kg·m·s-2
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的单位
解析:力学中的三个基本量为长度、质量、时间,A错误;“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位,但不是基本单位,B错误;根据“牛顿”的定义,1
N=1
kg·m·s-2,C正确;“克”“摄氏度”不是国际单位,D错误.
答案:C
6.关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是( )
A.“牛顿”这个单位是质量为1
kg的物体所受重力为9.8
N而规定下来的
B.“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律F=kma,当k=1时规定下来的
C.使质量为1
kg的物体产生1
m/s2的加速度的力为1
N
D.物体所受重力19.6
N中的“N”并不是规定的,而是测出来的
答案:C
B级 提能力
7.在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移s=(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
解析:可以将右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式看得到的单位是否和位移s的单位一致;还可以根据F=ma,a=,v=,将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位,就容易判断了.在s=(t1+t2)式中,左边单位是长度单位,而右边的单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选的不同,不会影响结果的准确性,故A、C、D错,B对.
答案:B
8.质量m=200
g的物体以加速度a=20
cm/s2做匀加速直线运动,则关于它受到的合外力的大小及单位,下列运算既简洁又符合一般运动要求的是( )
A.
F=200×20=4
000
N
B.F=0.2×0.2
N=0.04
N
C.F=0.2×0.2=0.04
N
D.F=0.2
kg×0.2
m/s2=0.04
N
解析:在物理计算中,如果各物理量的单位都统一到国际单位制中,则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位.
答案:B
9.在学习了力学单位制之后,小刚同学由G=mg得g的单位为N/kg,可是小强同学由自由落体v=gt得g的单位为m/s2.二人争执不下,都认为自己导出的单位正确.请你帮他们解决这个问题.
解析:这两个单位是等价的.
因为1
N/kg==1
m/s2
所以这两个单位是g的单位的不同表达方式.
答案:见解析
10.一质量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?
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
11.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).
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
12.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.
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