第四章 力学单位制+检测 Word版含答案

课时跟踪检测 力学单位制
1．(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．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8 cm/s2
D．在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位
解析：选BD　力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，而不是力的单位，故A错；根据F＝ma，1 N＝1 kg·m/s2，故B对；在厘米、克、秒制中，g值不变，g＝9.8 m/s2＝980 cm/s2，故C错；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，故D正确。
2．导出单位是由基本单位组合而成的，则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
解析：选A　在力学中选长度、时间、质量的单位为基本单位，而m/s、N都是导出单位，所以B、C、D错误。
3．测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”可使用的一组仪器是(　　)
A．米尺、弹簧秤、停表
B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、停表
D．米尺、天平、停表
解析：选D　明确国际单位制中力学的三个基本量为长度、时间、质量，可知相应的测量工具为米尺、停表、天平，故D正确。
4．(多选)在牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的数值(　　)
A．在任何情况下都等于1
B．是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的
C．是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的
D．在国际单位制中一定等于1
解析：选CD　物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系。课本上牛顿第二定律的公式F＝ma是根据实验结论导出的，其过程简要如下：
实验结论一：a∝F；实验结论二：a∝。
综合两个结论，得a∝或F∝ma。
上式写成等式为F＝kma，其中k为比例常数。如果选用合适的单位，可使k＝1。为此，对力的单位“N”作了定义：使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N，即1 N＝1 kg·m/s2。
据此，公式F＝kma中，如果各物理量都用国际单位(即F用N作单位、m用kg作单位、a用m/s2作单位)，则k＝1。
由此可见，公式F＝kma中的比例常数k的数值，是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的，在国际单位制中k＝1，并不是在任何情况下k都等于1，故选项A、B错，选项C、D正确。
5．(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)
解析：选BD　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。
6．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
解析：选B　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。
7．写出下表中各物理量在国际单位制中的单位。
物理量
时间
速度
加速度
力
功
功率
单位符号
答案：
物理量
时间
速度
加速度
力
功
功率
单位符号
s
m/s
m/s2
N
J
W
8．一个质量m＝2 kg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＝6 s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。
解析：(1)由运动学规律可知v＝at
则a＝＝ m/s2＝2 m/s2。
(2)根据牛顿第二定律，有F＝ma＝2×2 N＝4 N。
答案：(1)2 m/s2　(2)4 N
9.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．9.0×104 kg　　　　　 B．8.7×104 kg
C．6.0×104 kg D．6.0×103 kg
解析：选B　根据飞船和空间站的速度变化，得出它们的加速度，再根据牛顿第二定律得出它们的总质量，总质量减去飞船的质量就是空间站的质量。
由加速度定义式：
a＝＝ m/s2＝0.01 m/s2
由牛顿第二定律F＝(m1＋m2)a得：
m2＝＝kg＝8.7×104 kg。
10．物理公式在确定物理量间的数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。下面给出的式子中，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单位。试判断下列式子的单位，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________。
解析：将各物理量的单位都取国际单位制中的单位，再由公式导出。
答案：(1)s　时间　(2)m/s2　加速度　(3)N　力
11．据报载，我国自行设计生产运行速度可达v＝150 m/s的磁悬浮飞机。假设“飞机”的总质量m＝5 t，沿水平直轨道以a＝1 m/s2的加速度从静止做匀加速起动至最大速度，忽略一切阻力的影响，(重力加速度g＝10 m/s2)求：
(1)“飞机”所需的动力F；
(2)“飞机”起动至最大速度所需的时间t。
解析：(1)由牛顿第二定律得：“飞机”所需的动力
F＝ma＝5 000 N。
(2)从起动至最大速度所需时间t＝＝150 s。
答案：(1)5 000 N　(2)150 s
12．一个原来静止在光滑水平桌面上的物体，质量为7 kg，在21 N的水平恒力作用下，5秒末的速度是多大？5秒内通过的路程是多少？
解析：根据牛顿第二定律得F＝ma，
即物体产生的加速度为a＝＝ m/s2＝3 m/s2；
所以物体在5秒末的速度是
v＝at＝3×5 m/s＝15 m/s；
5秒内通过的路程是
s＝at2＝×3×52 m＝37.5 m。
答案：15 m/s　37.5 m