4.4力学单位制
1.关于国际单位制,下列说法正确的是( )
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
2.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
3.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( )
A.在力学中,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”都属于国际单位制的单位
4.关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是( )
A.“牛顿”这个单位是由质量为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.“牛顿”这个单位是国际单位制中的基本单位
5.在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离l,这个力对物体做的功是W=Fl,我们还学过,功的单位是焦耳(J),由功的公式和牛顿第二定律F=ma可知,焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是( )
A.kg·m/s2 B.kg·m/s
C.kg·m2/s2 D.kg·m2/s
6.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
7.声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关.下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是( )
A.v=k B.v=
C.v= D.v=
8.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________.
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.
10.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.
11.大连某条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30 km/h,在一次交通事故中,肇事车是一辆卡车,测得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6 m.经过测试得知这种轮胎与路面间的动摩擦因数为0.7,请判断该车是否超速.(g取10 m/s2)
12.质量为1.5 t的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍,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,g取10 m/s2,求发动机的牵引力的大小.
参考答案
1、答案 ABC
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选项正确.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选项正确.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选项正确.国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”,故D选项错误。
2、答案 C
解析 A、B选项中所给的都是物理量,不是物理单位,故A、B与题意不符,A、B错.千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本量的单位,C正确.D项中牛顿是导出单位,克不属于国际单位,D错误.
3、答案 C
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.
4、答案 BC
5、答案 C
解析 根据W=Fl可得,
所以1 J=1 N·m,
根据牛顿第二定律F=ma可知,
力的单位为:1 N=1 kg·m/s2,而1 J=kg·m2/s2,所以A、B、D错误,C正确.
6、答案 BD
解析 在应用公式进行数量运算的同时,也要把单位代入运算.带着单位运算时,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没变成国际单位,C项中的小车质量m=500 g没变成国际单位,所以A、C均错误,B、D正确.
7、答案 B
解析 国际单位制中p的单位是N/m2,1 N=1 kg·m/s2,ρ的单位是kg/m3,代入 可得 = =m/s,而m/s即为速度的单位,故B正确,同理可得A、C、D错误.
8、答案 (1)m/s2 加速度 (2)N 力
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.
9、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
10、答案 2.5×103 N,方向与运动方向相反
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.
11、答案 超速
解析 刹车时的合力:F=μmg
由牛顿第二定律F=ma得
刹车时的加速度a==μg=7 m/s2
由运动学公式v2-v=-2ax得
v0≈10.3 m/s≈37.1 km/h>30 km/h,所以该车超速.
12、答案 2 250 N
解析 由题知汽车初速度v0=36 km/h=10 m/s,汽车的末速度v=54 km/h=15 m/s.由v=v0+at,则汽车做匀加速直线运动的加速度为a== m/s2=1 m/s2,对汽车由牛顿第二定律得F-Ff=ma,解得F=Ff+ma=2 250 N.