4.4
力学单位制
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中.
1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.
下列物理量的单位中,属于国际单位制中的基本单位的是( )
A.牛顿 B.秒
C.焦耳
D.瓦
【答案】 B
2.
下列有关力学单位制的说法中正确的是( )
A.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位
B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量、速度
C.力学单位制中,国际单位制的基本单位有g、m、s
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
【答案】 D
【解析】 对于A选项,我们在解决问题时,建议大家用国际单位制单位,并不是只能用国际单位制单位,所以A错误;B项中的“速度”不是力学单位制中选为基本单位的物理量,所以B项错误;m、s是力学单位制中国际单位制的基本单位,所以C项错误;所谓导出单位就是根据物理公式和基本单位导出的单位,所以D项正确.
3.
在解一道文字计算题中(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
【答案】 B
【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x的单位一致;还可以根据F=ma,a=v/t,v=x/t,将公式的物理量全部换成基本物理量的单位,就好判断了.
由x=(t1+t2)式中,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,单位制选得不同,只能影响系数,故A、C、D错.
4.下列四组单位中,哪一组中的各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
【答案】B
【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,它们的单位分别为m、kg、s.
5.
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.下面有几种不同的求法,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
【答案】D
【解析】 解题时,在将数据代入公式之前应先统一单位,然后再进行计算,故A、C错误;单位统一后,只需在数字后面写单位,故B错误,D正确.
6.下列四个单位中,不是国际制基本单位的是(
)
A.牛顿(N)
B.千克(Kg)
C.米(m)
D.秒(s)
【答案】A
【名师点睛】国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的
7.
1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的,包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,关于国际单位制,以下说法正确的是(F为力,I为电流,
为质量,为速度,L、为长度)(
)
A.国际单位制中,力学范围内,规定的基本量是:千克,米,秒。
B.气温为6℃,其中单位℃为国际单位中的热力学温度的单位。
C.物理量的定义式是:B=,则B的单位是
D.如果是正确的,则比例常数G的单位为:
【答案】CD
【解析】国际单位制中,力学范围内,规定的基本量是:质量、长度和时间,选项A错误;气温为6℃,其中单位℃不是国际单位中的热力学温度的单位,国际单位中温度的单位是K,选项B错误;.物理量的定义式是:B=,则B的单位是,选项C正确;如果是正确的,则比例常数,则G的单位为:,选项D正确;故选CD.
【名师点睛】此题考查国际单位制;要知道国际单位制中七个基本单位是:米、千克、秒、安培、摩尔、开尔文、坎德拉;其它的单位都是由基本单位导出来的,称为国际单位制中的导出单位;注意区别国际单位的基本物理量和基本单位.
8.在下面的物理量和单位中(
)
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.
属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位的是②③⑦
D.属于国际单位的是④⑤⑥
【答案】BC
【名师点睛】此题考查国际单位制;要知道属于国际单位基本物理量的有长度、时间和质量,所对应的单位是米、秒和千克,所以要分清什么是物理量和物理量的单位;除国际单位制的基本单位外,其它的单位都是国际单位制的导出单位.
二、非选择题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
9.物体静止在水平面上,当用F1=5
N的水平拉力拉物体时,物体的加速度为a1=1
m/s2,当用F2=8
N的水平力拉物体时,加速度为a2=2
m/s2.求:
(1)物体的质量.
(2)物体所受的摩擦力.
【答案】 (1)3
kg (2)2
N
【解析】 设物体的质量为m,物体所受的摩擦力为Ff.
当用F1的水平拉力时,根据牛顿第二定律有:F1-Ff=ma1.
当用F2的水平拉力时,根据牛顿第二定律有:F2-Ff=ma2.
代入数据可以得到:5-Ff=m×1,8-Ff=m×2.
联立解得:Ff=2
N,m=3
kg.
10.一个质量m=2kg的物体在水平拉力F的作用下,在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t=6s速度变为v=12
m/s。求:
(1)物体的加速度a的大小;
(2)水平拉力F的大小。
【答案】(1)2
m/s2;(2)4N
【名师点睛】应用牛顿运动定律结合运动学方程解决的简单问题,较容易.(1)由运动学方程直接求解加速度;(2)由牛顿第二定律列方程求解.(共30张PPT)
第四章
牛顿运动定律
4.4
力学单位制
关系式
单位
单位
物理量
基本物理量
※知识点一、基本量、基本单位和导出单位
力学中的基本量:________、________和________。
3.基本单位:所选定的基本量的_______叫做基本单位。
力学中的基本单位:米(m)、________、秒(s)
4.导出单位:由基本量根据____________________其他物理量的单位叫做导出单位。
例如:加速度单位:________,力的单位:________。
长度
质量
时间
单位
千克(kg)
物理关系推导出来的
m/s2
N
(1)一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位,如m/s、m/s2、kg/m3等.
(2)用一个符号表示的单位不一定是基本单位,如N、J、W都是导出单位.
1.单位制:________单位和________单位一起组成了单位制。
2.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制定了一种________的、包括一切________的单位制,叫做国际单位制。简称SI。
基本
导出
国际通用
计量领域
※知识点二、单位制和国际单位制
3.国际单位制中的基本单位:以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位符号
长度
l
________
________
质量
m
________
________
时间
t
________
________
电流
I
安[培]
A
热力学温度
T
开[尔文]
K
发光强度
I,(IV)
坎[德拉]
cd
物质的量
n
摩[尔]
mol
米
m
千克
kg
秒
s
4.国际单位制中力学的三个基本物理量及单位:
(1)三个基本物理量:________、________和________。
(2)三个基本单位:________、________和________。
长度
质量
时间
米
千克
秒
单位是物理量的组成部分,对于物理量,如果有单位一定要在数字后带上单位,同一个物理量,选用不同单位时其数值不同.统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识.
要正确区分“物理量”“基本单位”“导出单位”“国际单位制”.
(1)物理量是能够定量地反映客观事物的主要属性和共同特征的物理概念.
(2)国际单位制是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制.
(3)基本单位是所选定的基本量的单位,国际制中物理学中共有七个基本单位,力学中有三个基本单位.
(4)导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.
(1)导出单位由基本单位通过物理量间的关系式推导而来;
(2)基本单位全是国际单位制中单位时,由此推出的导出单位一定是国际单位制中单位;
(3)基本单位中用常用单位的,由此推出的导出单位一定是常用单位。
4.国际单位制中力学范围内的物理量及单位
注意:是国际单位的不一定是基本单位,是基本单位的不一定是国际单位.
【例题2】
(多选)在下面的物理量和单位中说法正确的是( )
①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位制中单位的是②③⑦
D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥
【针对训练】
(多选)关于单位制,下列说法中正确的是( )
A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位
B.因为力的单位是牛顿,而1N=1kg·m/s2,所以牛顿是导出单位
C.各物理量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位
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
【答案】BCD
【解析】“力”虽然是力学中的一个基本的概念,但它的单位“牛顿”却不是力学中的基本单位。力学中的基本单位是千克、米、秒,其他皆为导出单位。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之间的单位关系。已知量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位,单位制在力学计算中的意义正在于此,选项B、C、D正确。
※知识点三、单位制的应用
※知识点三、单位制的应用
1.简化运算:在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只在式子的末尾写出所求量的单位即可,简化了运算过程。
2.检验结果:各量的单位统一成国际单位制单位,只要正确地应用公式,计算结果必定是用国际单位制单位来表示。只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在国际单位制中的单位完全一致时,该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对,则结果一定错。
3.推导单位:物理公式在确定各物理量的数量关系时,同时也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系,推导出物理量的单位。
(1)题目中的物理量必须统一到同一单位制中,一般选取国际单位制.
(2)当各物理量均采用国际单位制运用公式进行计算时,公式的各量不必写上单位,只需在数值后面写上正确的单位即可.
【答案】 200
s
【答案】C
【解析】四个选项中A、D均错,B项解题过程正确,但不简洁,只须C项运算正确,且简洁而又规范。4.4
力学单位制
【学习目标】
1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.
2.明确国际单位制中七个基本量和力学中三个基本量及其单位.
3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.
【自主学习】
一、基本量、基本单位和导出单位
1.物理公式的功能
物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时,也确定了物理量
间的关系.
2.基本量:被选定的能够利用物理量之间的
推导出其他物理量的单位.这些被选定的物理量叫做
,这些物理量的单位叫做
。
3.导出单位:由
根据
推导出来的其他物理量的单位,例如速度、加速度的单位,叫做导出单位.
二、单位制和国际单位制
1.单位制
单位和
单位一起组成单位制.
2.国际单位制
1960年第11届国际计量大会制订了一种
的、包括一切计量领域的单位制.
3.七个基本量是
、
、
、电流、热力学温度、物质的量、发光强度;对应的七个基本单位是
、
、
、安培、开尔文、摩尔、坎德拉.
1.有关下面的物理量和单位的归属情况正确的是( )
①密度;②牛顿;③米/秒;④加速度;⑤长度;⑥质量;⑦千克;⑧时间.
A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位制中基本单位的是②③⑦
D.属于国际单位制中基本单位的是④⑤⑥
【答案】 B
【解析】 密度、加速度、长度、质量和时间是物理量名称,不是单位(基本单位或导出单位)的名称,选项A、D错.国际单位制中基本单位有七个,其中力学部分有三个:米、千克、秒,本题所列名称中,只有千克是国际单位制中的基本单位,选项B正确.国际单位制的单位是由基本单位和导出单位组成的,牛顿是力的单位,其定义是:使质量是1
kg的物体产生1
m/s2的加速度的力,叫做1
N,于是可知,牛顿这个单位是由牛顿第二定律F=ma和基本单位导出的,是国际单位制中的单位,同理,米/秒是由公式v=及基本单位导出的,是国际单位制中速度的单位,选项C不正确.故选B.
2.
下列各组属于国际单位制的基本单位的是( )
A.千克、米、秒
B.克、牛顿、米
C.质量、长度、时间
D.质量、力、位移
【答案】 A
3.
关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是( )
A.使质量是2
kg的物体产生2
m/s2的加速度的力,叫做1
N
B.使质量是0.5
kg的物体产生1.5
m/s2的加速度的力,叫做1
N
C.使质量是1
kg的物体产生1
m/s2的加速度的力,叫做1
N
D.使质量是2
kg的物体产生1
m/s2的加速度的力,叫做1
N
【答案】 C
【解析】 使质量是1
kg的物体产生1
m/s2的加速度的力是1
N,即F=ma=1×1
N=1
N,C正确.
4.质量m=20
g的物体,测得它的加速度a=20
cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既正确又规范简洁的是( )
A.F=ma=20×20=400
N
B.F=ma=0.02×0.2=0.004
N
C.F=ma=0.02
kg×0.2m/s2=0.004
N
D.F=ma=0.02×0.2
N=0.004
N
【答案】 D
【解析】 统一单位,m=0.02
kg,a=20
cm/s2=0.2
m/s2,由牛顿第二定律可得F=ma=0.02×0.2
N=0.004
N,D选项既正确又规范简洁.
5.(多选)
物理学中,把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量,用字母p表示,即p=mv.关于动量的单位,下列各式正确的是( )
A.kg·m/s
B.N·s
C.N·m
D.·
【答案】 ABD
【解析】 由p=mv知动量的单位为kg·m/s,A正确;1
N·s=1
kg·m/s2·s=1
kg·m/s,B正确,C错误;由F=ma知质量m=,单位为,D正确.
6.
如图所示,是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为3.0×103
kg,其推进器的平均推力为900
N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5
s,测出飞船和空间站速度变化是0.05
m/s,则空间站的质量为
( )
A.9.0×104kg
B.8.7×104kg
C.6.0×104kg
D.6.0×103kg
【答案】 B
7.
物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.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________,物理量名称________.
(2)单位________,物理量名称________.
(3)m单位________,物理量名称________.
【答案】 (1)s 时间 (2)m/s2 加速度 (3)N 力
【解析】 将各物理量的单位都取国际单位制的单位,再由公式中导出,如:中代入单位得:==s,为时间单位.
8.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,据此能否推知A是什么物理量?
【答案】速度4.4
力学单位制
1.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组( )
A.米尺、弹簧测力计、秒表
B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
【答案】 D
2.
下列单位是导出单位的是( )
A.kg
B.m
C.N
D.s
【答案】C
【解析】 kg是质量的基本单位,m是长度的基本单位,s是时间的基本单位,N是力的单位,是导出单位,故选C.
3.
下列各组属于国际单位制的基本单位的是(
)
A.质量、长度、时间
B.力、时间、位移
C.千克、米、秒
D.牛顿、克、米
【答案】C
【解析】国际单位制的基本单位是质量、长度和时间的单位,它们分别是千克、米和秒,故选项C正确。AB中都不是纯单位,还有物理量,D中的N是复合单位。
4.关于物理量或物理量的单位,下列说法正确的是(
)
A.1N/kg=9.8m/s2
B.“m”“kg”“s”都是国际单位制中的基本单位
C.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
D.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
【答案】B
【解析】1N/kg=1m/s2
选项A错误;“m”“kg”“s”都是国际单位制中的基本单位,选项B正确;“牛顿”不是力学中的基本单位,是导出单位,选项C错误;在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,选项D错误;故选B.
5.国际单位制中,长度、质量和时间三个基本物理量的基本单位是
(
)
A.米、千克和秒
B.米、克和秒
C.千米、克和小时
D.千米、千克和小时
【答案】A
【解析】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.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.他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.力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们单位分别为m、kg、s.
6.
下列四组单位中,哪一组中的各单位都是国际单位制中的基本单位(
)
A.米(m)、牛(N)、秒(s)
B.米(m)、千克(kg)、秒(s)
C.千克(kg)、焦耳(J)、秒(s)
D.米(m)、千克(kg)、牛(N)
【答案】B
7.(多选)用国际单位制验证下列表达式,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)
【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,经过验证可知选项B、D可能正确.
8.(多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0.1s,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx=1.2cm,若还测出小车的质量为500g,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/s2=120m/s2
B.a=m/s2=1.2m/s2
C.F=500×1.2N=600N
D.F=0.5×1.2N=0.6N
【答案】BD
【解析】 选项A中Δx=1.2cm没变成国际单位,C项中的小车质量m=500g没变成国际单位,所以均错误;B、D正确。
9.一次小明在做物理作业时,推导出某物体运动时的位移x,初速度v0,加速度a和时间t之间有下面的关系:x=v0t2+at3,小明以为发现了一条新的运动规律,高兴地拿去给老师看,老师一看,立即遗憾地告诉他,这个公式是错误的,不可能有满足这个公式的运动.聪明的同学,你能很快看出该式的错误吗?
10.质量为10
g的子弹,以300
m/s的水平速度射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹射出时的速度是200
m/s.若木块厚`度为10
cm,求木板对子弹的平均作用力的大小.
【答案】 2.5×103N
【解析】 将各物理量的单位统一到国际单位,
10
g=0.01
kg,v0=300
m/s,v=200
m/s,x=0.1m;
由运动学公式v2-v=2ax得
a==m/s2=-2.5×105m/s2;
由牛顿第二定律:F=ma=0.01×(-2.5×105)N=-2.5×103N,
大小为2.5×103N,负号表示与速度方向相反.4.4
力学单位制
※知识点一、基本量、基本单位和导出单位
1.物理量之间的关系
物理学的_________在确定了物理量之间数量关系的同时,也确定了物理量的______间的关系.
(关系式;单位)
2.基本量
被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的______的________,叫作基本量.
基本单位:_____________的单位.
力学中的基本量:________、________和________。
(单位;物理量;基本物理量
;长度;
质量;时间)
3.基本单位:所选定的基本量的_______叫做基本单位。
力学中的基本单位:米(m)、________、秒(s)
(单位;千克(kg))
4.导出单位:由基本量根据____________________其他物量的单位叫做导出单位。
例如:加速度单位:________,力的单位:________。
(物理关系推导出来的;m/s2;N)
★正确区别基本单位、导出单位、国际单位
1.基本单位是所选定的基本量的单位,物理学中共有七个基本单位,力学中有三个基本单位.
2.导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.
3.国际单位制单位是一种国际通用的,包括一切计量领域的单位制单位.
特别提醒
(1)一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位,如m/s、m/s2、kg/m3等.
(2)用一个符号表示的单位不一定是基本单位,如N、J、W都是导出单位.
【典型例题】
【例题1】现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空.(填序号字母)
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有________.
(3)在物理量的单位中不属于国际单位的是________.
(4)在国际单位制中属于基本单位的是________,属于导出单位的是________.
【答案】 (1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G (4)F、J B、C
※知识点二、单位制和国际单位制
1.单位制:________单位和________单位一起组成了单位制。
(基本;导出)
2.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制定了一种________的、包括一切________的单位制,叫做国际单位制。简称SI。
(国际通用;计量领域)
3.国际单位制中的基本单位:以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.
(米;m;千克;kg;秒;s)
★单位制的意义
单位是物理量的组成部分,对于物理量,如果有单位一定要在数字后带上单位,同一个物理量,选用不同单位时其数值不同.统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识.
★单位制的组成
★对单位制的理解
要正确区分“物理量”“基本单位”“导出单位”“国际单位制”.
(1)物理量是能够定量地反映客观事物的主要属性和共同特征的物理概念.
(2)国际单位制是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制.
(3)基本单位是所选定的基本量的单位,国际制中物理学中共有七个基本单位,力学中有三个基本单位.
(4)导出单位是由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.
特别提醒
(1)导出单位由基本单位通过物理量间的关系式推导而来;
(2)基本单位全是国际单位制中单位时,由此推出的导出单位一定是国际单位制中单位;
(3)基本单位中用常用单位的,由此推出的导出单位一定是常用单位。
4.国际单位制中力学范围内的物理量及单位
注意:是国际单位的不一定是基本单位,是基本单位的不一定是国际单位.
【典型例题】
【例题2】(多选)在下面的物理量和单位中说法正确的是( )
①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位制中单位的是②③⑦
D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥
【答案】BC
【针对训练】关于单位制,下列说法中正确的是( )
A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位
B.因为力的单位是牛顿,而1N=1kg·m/s2,所以牛顿是导出单位
C.各物理量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位
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
【答案】BCD
※知识点三、单位制的应用
[合作讨论]
在学习了力学单位制之后,小明同学由公式G=mg得g的单位为N/kg,可是小亮同学由自由落体运动公式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.
提示:这两个单位是等价的.由1
N/kg==1
m/s2,可见两个单位是g的单位的不同表达方式.
★单位制在物理计算中的应用
1.简化运算:在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只在式子的末尾写出所求量的单位即可,简化了运算过程。
2.检验结果:各量的单位统一成国际单位制单位,只要正确地应用公式,计算结果必定是用国际单位制单位来表示。只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在国际单位制中的单位完全一致时,该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对,则结果一定错。
3.推导单位:物理公式在确定各物理量的数量关系时,同时也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系,推导出物理量的单位。
特别提醒
(1)题目中的物理量必须统一到同一单位制中,一般选取国际单位制.
(2)当各物理量均采用国际单位制运用公式进行计算时,公式的各量不必写上单位,只需在数值后面写上正确的单位即可.
【典型例题】
【例题3】一列列车的质量为103
t,列车牵引力为3.5×105
N,运动中所受阻力为车重的1%.列车由静止开
始做匀加速直线运动,速度变为180
km/h需多少时间?(g取10
m/s2)
【答案】 200
s
【解析】列车总质量m=103
t=106
kg,总重G=mg=107
N,运动中所受阻力Ff=0.01G=0.01×107
N=1×105
N.
设列车匀加速运动的加速度为a,由牛顿第二定律得
F-Ff=ma
则列车的加速度
a==
m/s2=0.25
m/s2
列车由静止加速度到v=180
km/h=50
m/s,所用时间为
t==
s=200
s
【针对训练】一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量。下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )
A.m=F/a=kg=0.2kg
B.m=F/a==20=20kg
C.m=F/a=kg=20kg
D.m=F/a==20kg
【答案】C