第四章　4　力学单位制—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课后习题

4　力学单位制
基础巩固
1.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
2.物理公式不仅反映了物理量之间的数量关系,同时也反映了物理量之间的单位换算关系。在物理学中,把作用于物体的力F与作用时间t的乘积定义为冲量I,即I=Ft,用国际单位制中的基本单位表示冲量单位的是(　　)
A.N·m/s
B.N·m
C.kg·m/s
D.kg·m/s2
3.(多选)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”是力学单位制中的基本单位
B.长度是基本物理量,其单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位
C.若各物理量都采用国际制单位,则通过物理公式得出的最后的运算结果一定为国际制单位
D.根据单位制运算,(v指速度,R指半径)的单位是m/s2
4.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,可能正确的是(　　)
A.x=
B.x=
C.x=Ft
D.x=
5.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
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
能力提升
1.(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.
2.(2019湖北黄冈中学高一上月考)现代物理学中加速度的定义式为a=,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),该运动中的“另类加速度”定义为A=,其中v0和vt分别表示某段位移x内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动。根据力学单位制,“另类加速度”A的国际单位应为
(　　)
A.m/s2
B.m2/s2
C.m-1
D.s-1
3.(2019湖北随州二中高一上期中)从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,你认为t的合理表达式应为(　　)
A.t=
B.t=　　
C.t=
D.t=
4.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)的单位是　　　　,物理量的名称是　。?
(2)m的单位是　　　,物理量的名称是　　　。?
5.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。
参考答案
4　力学单位制
基础巩固
1.A　选项C、D中所给的都是物理量,不是物理量单位,选项C、D错误;千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位,选项A正确;B项中牛顿是导出单位,克不属于国际单位,选项B错误。
2.C　根据牛顿第二定律可知F=ma,即1
N=1
kg·m/s2,则I=Ft的单位,1
N·s=1
kg·m/s2·s=1
kg·m/s,故选项C正确,选项A、B、D错误。
3.CD　在力学中,力是基本概念,但力的单位“牛顿”不是力学单位制中的基本单位,故A错误;在国际单位制中,长度的单位中,m是基本单位,cm与mm是非国际单位制中的基本单位,故B错误;在物理公式运算时,如各物理量都采用国际单位,计算结果的单位一定是国际单位,故C正确;根据单位制运算,(v指速度,R指半径)的单位是m/s2,故D正确。
4.D　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。由此可解出选项A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m,故选项A、B、C错误,选项D可能正确。
5.A　在力学中长度、时间和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项错误。
6.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项正确。
能力提升
1.ABD　由p=mv知动量的单位为
kg·m/s,选项A正确;1
N·s=1
kg·
m/s2·s=1
kg·m/s,选项B正确,选项C错误;由F=ma知质量m=,单位为,选项D正确。
2.D　速度的国际单位为m/s,位移的国际单位为m,则根据A=可知,A的国际单位为,故D正确。
3.A　下降过程物体做加速运动,若忽略次要因素(空气阻力)时间约为,而上升阶段做匀减速运动,同理忽略次要因素,时间约为,故总时间约为,故A正确,B错误;时间的单位为s,而C答案单位为m,故C错误;D项中通过C项分析可知错误。
4.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,如:中代入单位得:=m/s2,为加速度单位。
答案
(1)m/s2　加速度　(2)N　力
5.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,由运动学公式可求得子弹的加速度为a==-2.5×105
m/s2,由牛顿第二定律求出子弹所受的平均作用力为F=ma=-2.5×103
N,负号说明子弹受到的是阻力,方向与运动方向相反。
答案
2.5×103
N,方向与运动方向相反