高中物理人教版必修一检测题第四章 第4节　力学单位制 Word版含解析

[随堂检测]
1．下列关于单位制及其应用的说法中，不正确的是(　　)
A．基本单位和导出单位一起组成了单位制
B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同
C．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制的单位表示，只要正确应用物理公式，其结果就一定是用这个单位来表示
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
解析：选D.A、B选项为单位制的一般性描述，是正确描述；在物理计算中，物理公式既确定了各物理量间的数量关系，又同时确定了其单位关系，故错误说法为D项．
2．物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强，其定义式为p＝，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.
C．kg·m2·s2 D.
解析：选B.压强定义式为p＝，它的单位是帕斯卡(Pa)，根据牛顿第二定律知，1 N＝1 kg·m/s2，而面积S的单位是m2，所以1 Pa＝1 ，选项B正确．
3．(2019·江西省重点中学盟校联考)美国物理学家于1955年在国家实验室观察到了顶夸克，这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一，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，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 B．N
C．J·m D．J/m
解析：选C.由题意知K＝，as无单位，r的单位为m，Ep的单位为J，则K的单位为J·m，故C正确．
4．质量为1.5 t的汽车在前进中受到的阻力是车重的，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s内速度由36 km/h增至54 km/h.求汽车发动机的牵引力的大小．(g取10 m/s2)
解析：计算时把各物理量的单位统一到国际单位制中．
因v＝v0＋at，F－F阻＝ma，
故F＝ma＋F阻＝＋0.05mg，
已知v0＝36 km/h＝10 m/s，v＝54 km/h＝15 m/s，
t＝5 s，m＝1.5 t＝1.5×103 kg，
代入以上数据，计算得
F＝ N＋0.05×1.5×103×10 N
＝2.25×103 N.
答案：2.25×103 N
[课时作业]
一、单项选择题
1．(2019·福州高一月考)以下属于力学国际单位制中的基本单位的是 (　　)
①kg　②m/s　③N　④m　⑤s　⑥g　⑦m/s2　⑧cm
A．①③④ B．①④⑤
C．②③⑦ D．⑤⑥⑧
答案：B
2．(2019·抚顺高一检测)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、弹簧测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表
D．米尺、天平、秒表
解析：选D.国际单位制中规定的三个力学基本物理量分别为：长度、质量和时间，依次分别用：米尺、天平和秒表进行测量，故D正确．
3．(2019·大连高一检测)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、力为三个基本物理量
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”都属于国际单位制的基本单位
解析：选C.力学中的三个基本物理量为长度、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”不是基本单位，D错误．
4．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．
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
6．(2019·山东省实验中学高一检测)雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是(　　)
A．kg/m4　　　　　　　　 B．kg/m3
C．kg/m2 D．kg/m
解析：选B.将Ff＝kSv2变形得k＝，采用国际单位制，式中Ff的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写成为(m/s)2.将这些单位代入上式得比例系数k的单位是kg/m3，B正确．
7．(2019·安徽六安高一期末)一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是(　　)
A．v＝k B．v＝
C．v＝ D．v＝
解析：选B.传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，p的单位kg/(m·s2)，所以单位是m2/s2，的单位是m/s，k无单位，所以 的单位与v的单位相同．
二、多项选择题
8．关于单位制，下列说法中正确的有(　　)
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1 N＝1 kg·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
解析：选BCD.“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．
9．有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定错误的是(　　)
A．x＝ B．x＝
C．x＝Ft D．x＝
解析：选ABC.把各物理量的单位都用基本单位表示，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.由此可解出A、B、C、D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．
10．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
解析：选BD.在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带进运算．带单位运算时，单位换算要准确．可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际单位表示的．这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中Δx＝1.2 cm没换成国际单位，C项中的小车质量m＝500 g没换成国际单位，所以A、C错误，B、D正确．
11．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．
三、非选择题
12．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________．
解析：将各量的单位代入得
(1) ＝＝s，故对应物理量为时间．
(2)＝m/s2，对应物理量为加速度．
(3)＝kg·m/s2＝N，对应物理量为力．
答案：(1)s　时间　(2)m/s2　加速度　(3)N　力
13．一列质量为103 t的列车，机车牵引力为3.5×105 N，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？此过程中前进了多远距离？(g取10 m/s2)
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＝0.01 G＝0.01 ×107 N＝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牵－F＝ma，
则列车的加速度为
a＝＝ m/s2＝0.25 m/s2
列车由静止加速到v＝180 km/h＝50 m/s所用时间为
t＝＝ s＝200 s
此过程中列车的位移为
x＝＝ m＝5×103 m＝5 km.
答案：200 s　5 km