4.4力学单位制 课堂达标训练—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册word含答案

第四章
第四节
力学单位制
课堂达标训练
一、单项选择题
1．3．2018年11月16日，第26届国际计量大会(CGPM)表决通过了《关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议》，摩尔等4个SI基本单位的定义将改为常数定义。下列各组单位中，属于国际单位制基本单位的是(　　)
A．kg　m　A
B．kg　s　N
C．m　s　N
D．s　A　T
2．已知物理量λ的单位为“m”、物理量v的单位为“m/s”、物理量f的单位为“s－1”，则由这三个物理量组成的关系式正确的是(　　)
A．v＝
B．v＝λf
C．f＝vλ
D．λ＝vf
3．由位移和时间求速度时，所用的关系式为v＝，如果位移用米作单位，时间用秒作单位，得出的速度单位就是米每秒。因此，我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时，也指它确定了物理量的单位之间的关系。由此可以得出，弹簧的劲度系数的国际单位为(　　)
A．m/kg
B．kg/m
C．m/N
D．N/m
4．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，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制
B．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度
C．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米和牛
D．单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
5．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
6．牛顿通过对行星运动规律和地球附近物体做自由落体运动的加速度对比思考，提出了著名的万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比，即F＝G，式中G叫作引力常量。则在国际单位制中，G的单位应该是(　　)
A．
B．
C．
D．
7．2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义，新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”．以F表示力，v表示速度，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知下列表达式可能正确的是(　　)
A．x＝
B．t＝
C．v＝
D．a＝
8．物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强，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.
二、多项选择题
9．(多选)在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1
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
10．(多选)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＝
11．有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：如图所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上，把质量为m的滑块B放在A的斜面上，忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a＝·gsin
θ，式中g为重力加速度。
对于上述解，某同学首先分析了等号右侧物理量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的，请你指出该项(　　)
A．当θ＝0°时，该解给出a＝0，这符合常识，说明该解可能是对的
B．当θ＝90°时，该解给出a≈gsin
θ，这符合实验结论，说明该解可能是对的
C．当M?m时，该解给出a≈gsin
θ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D．当m?M时，该解给出a≈，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
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________．
13．一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？
14．磁悬浮飞机的运行速度可达v＝150
m/s，假设“飞机”的总质量m＝5
t，沿水平直轨道以a＝1
m/s2的加速度从静止匀加速至最大速度，忽略一切阻力的影响，求：
(1)“飞机”所需的动力F；
(2)“飞机”由起动至最大速度所需的时间t.
答案与部分解析
一、单项选择题
1．A　
[解析]m、kg、A、s是国际单位制中的基本单位，A正确；N、T是导出单位，B、C、D错误
2．B.
[解析]由于1
m/s＝1
m×1
s－1，故v＝λf，B正确．
3．D　
[解析]根据胡克定律可知，F＝kx，则可知，k＝，则可知k的单位为N/m；故D正确，A、B、C错误。
4．D　
[解析]在有关力学的分析和计算中，可以采用任何一种单位制，只要单位统一即可，但是为了方便，常常采用国际单位制，所以A错误；在力学单位制中，选用长度、质量和时间三个物理量作为基本单位的物理量，相对应的单位是米、千克和秒，所以B、C错误；按照单位制的概念，导出单位都可以用基本单位来表达，如1
N＝1
kg·m/s2，所以D正确。
5．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错误。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，叫作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错误。
6．B　
[解析]根据万有引力定律F＝G，知G＝，其中质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出G的单位是＝，故B正确
7．B.
[解析]x单位为m，单位为＝m/s，故等号左右单位不同，故A错误；t单位为s，单位为＝s，故B正确；v单位为m/s，的单位为＝，故C错误；a的单位为m/s2，的单位为，故D错误．
8．B.
[解析]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
，B正确．
二、多项选择题
9．BD.
[解析]A项中Δx＝1.2
cm没换算成国际单位，C项中的小车质量m＝500
g没换算成国际单位，所以A、C错误，B、D正确．
10．ABC.
[解析]把各物理量的单位都用基本单位表示，x的单位是m，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kg·m/s2，m的单位为kg.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．
11．D　
[解析]首先利用物理学中的单位对表达式进行验证，可知等式两边均为加速度单位，当θ＝0°时，问题情境为B在水平面上，由sin
θ＝0，可知a＝0，故选项A正确；当θ＝90°时，问题情境为B做自由落体运动，由sin
90°＝1，可知a＝g，故选项B正确；当M?m时，M＋m≈M，M＋msin2θ≈M，可认为滑块A静止不动，此时由表达式解出a＝gsin
θ，故选项C与实际情况相符，也是正确的；而当m?M时，该解给出a≈，因为滑块A有一定倾角θ，sin
θ<1，所以滑块B的加速度a≈>g，这不符合实际情况，故D项错误
三、非选择题
12．(1)s　时间　(2)m/s2　加速度　(3)N　力
[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．
13．【替换】15
m/s　37.5
m
[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。
14．【答案】(1)5
000
N　(2)150
s
[解析]m＝5
t＝5
000
kg
(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.