资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
4.4 力学单位制
一、单选题
1.下列属于力的单位是(　　)
A. kg·m/s2 B. kg·m/s C. kg·m2/s D. kg·s/m2
2.在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得x＝(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果(　　)
A. 可能是正确的
B. 一定是错误的
C. 如果用国际单位制，结果可能正确
D. 用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
3.下列选项中均属于国际单位制中基本单位的是(　　)
A. 千克(kg)、牛顿(N)、小时(h) B. 千克(kg)、米(m)、秒(s)
C. 米/秒(m/s)、厘米(cm)、米(m) D. 米/秒(m/s)、米(m)、牛顿(N)
4.有几名同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,其中可能正确的是(　　)
A. x= B. x= C. x=Ft D. x=
5. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知,飞机飞行过程中所受升力的计算公式为Y=ρCSv2,其中Y为升力,ρ为空气密度,C为升力系数,S为机翼的特征面积,v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是(　　)
A. 无单位 B. N/m
C. N/m2 D. kg/(m2·s2)
6.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)中可能正确的是(　　)
A. v=k B. v=
C. v= D. v=
7.初中我们学习过功和功率这两个物理量,功在其数值上等于力与沿力方向上位移的乘积,即W=Fl,在t时间内的平均功率P=。我们还学过功的单位为焦耳,功率的单位为瓦特,根据力学单位制,焦耳、瓦特可分别用国际单位制中基本单位表示为(　　)
A. kg·m-1·s-2,kg·m-1·s-3 B. kg·m2·s-1,kg·m2·s-2
C. kg·m-2·s-2,kg·m-2·s-1 D. kg·m2·s-2,kg·m2·s-3
8.在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时,一个同学解得某物体位移的表达式如下,请你用单位制的知识判断,下面哪个结果可能正确(　　)
A. (t1+t2) B. (+) C. (t1+t2) D. (t1+t2)
9.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
10.单位是测量过程中的重要组成部分,根据单位制,以下公式表述可能正确的是(　　)
A. v=(p为压强) B. P=(P为功率)
C. = D. V=πR3h
11.较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时，要受到粘滞阻力的作用，例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用．已知球体所受的粘滞阻力为F＝6πηrv，其中r为球体的半径，v为球体的运动速度；η为粘滞系数．若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数η的单位，则其单位是(　　)
A. kg·m－1·s－1 B. N·m－2·s
C. T·A·m－1·s D. η为常数，没有物理单位
12.水下考古队在山东刘公岛的定远舰遗址将定远舰的一块铁甲起吊出水，铁甲长2.86米、宽2.60米、厚0.33米，重约18吨．在这则新闻中涉及了长度、质量和时间及其单位，下列说法正确的是(　　)
A. 新闻中涉及“长2.86米”，米是国际单位制中力学三个基本物理量之一
B. 力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间，物理学中所有的物理量都有单位
C. 新闻中涉及“重约18吨”，吨是国际单位制中的导出单位
D. 根据牛顿第二定律表达式可知：1 N＝1 kg·m/s2
13.雨滴在空中下落，当速度比较大的时候，它受到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F阻＝kSv2，则比例系数k的单位是(　　)
A. kg/m4 B. kg/m3
C. kg/m2 D. kg/m
14.国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s－1。历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯－133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν＝9 192 631 770 Hz定义s；1983年用真空中的光速c＝299 792 458 m·s－1定义m。2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图，例如，s对应Δν，m对应c)。新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是(　　)
A. 7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性
B. 用铯－133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率定义s，辐射9 192 631 770个周期的持续时间为1 s
C. 用真空中的光速c(m·s－1)定义m，因为长度l与速度v存在l＝vt，而s已定义
D. 因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位
15.判断一个物理量关系式是否成立，有时不必进行复杂的推导，只需分析式中各量的单位，就可判定有些表达式是错误的。在下面的实例中，某同学导出了四个不同的关系式，请你根据单位分析，确定其中一定错误的选项。
例：光滑水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，其斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于下滑过程中物块对斜面的压力FN、斜面体的加速度aM及滑块的加速度am，某同学得出的关系式一定错误的是(　　)
A. FN＝ B. FN＝
C. aM＝ D. am＝
二、多选题
16.关于力学单位制，下列说法中正确的是(　　)
A. m/s、kg、N是导出单位
B. kg、m、s是基本单位
C. 在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D. 在质量的单位为kg，加速度的单位为m/s2时，牛顿第二定律可表述为F＝ma
17.关于力学单位制,下列说法正确的是(　　)
A. 基本单位和导出单位一起组成了一个单位制B. 加速度是物理学中基本单位所对应的物理量
C. kg、m/s、N都是导出单位 D. 只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
18.用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是(　　)
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)
19.小刚同学从某本书中查得圆锥体积的计算公式为V=πR3h。小红看到后跟他说:“从单位关系上看,这个公式肯定是错误的,因为根据国际单位制知圆锥体的体积单位为m3,既然有了R3就不能再乘以高度h。”针对小红的判断依据,下列说法正确的是(　　)
A. 国际单位制中,长度的基本单位可以是m,也可以是km B. 圆锥体的体积单位m3属于导出单位
C. 力学单位制中,圆锥体的密度单位kg/m3属于导出单位 D. 根据小红的判断依据,圆锥体的体积计算公式应是V=πR3
20.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、合外力的大小及单位，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
三、填空题
21.给出以下物理量或单位，请按要求填空。
A.米 　B.牛顿　C.加速度　D.米/秒2　E.质量　F.千克　G.时间　H.秒　J.位移　K.厘米2　L.千克/米3　M.焦耳
(1)属于基本单位的是__________________________________________________。
(2)属于导出单位的是_________________________________________________。
(3)属于物理量的是___________________________________________________。
22.物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系。下面给出的表达式中，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表示，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)，单位________，物理量名称________。
四、计算题
23.一质量为103 t的列车，列车牵引力为3.5×105 N，列车运动过程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？此过程中前进的距离为多大？(g取10 m/s2)
24.选定了长度单位m、质量单位kg、时间单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但必须依据相关的公式。现有一个物理量A＝，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？
25.质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s。若木板厚度为10 cm，求子弹对木板的平均作用力。
小明同学的做法如下，你同意他的解法吗？如果同意，说明原因；如果不同意，写出正确的解法。
由运动学公式v2－v02＝2ax得
a＝＝ m/s2＝－2.5×103 m/s2
由牛顿第二定律得
F＝ma＝10×(－2.5×103) N＝－2.5×104 N。
4.4 力学单位制 答案与解析
一、单选题
1.【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律有F = ma,则力的单位为kg·m/s2,故A正确。
2.【答案】B
【解析】公式右边的单位为·s＝·s＝m/s，而公式左边的单位为m，所以公式肯定是错误的，与单位制的选取无关，故选B．
3.【答案】B
【解析】均属于国际单位制中基本单位的是千克(kg)、米(m)、秒(s) ，故选B．
4.【答案】D
【解析】把各物理量的单位都用国际单位表示,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,t的单位为s,m的单位为kg,由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m,故A、B、C一定错误,D可能正确。
5.【答案】A
【解析】通过题给的物理量关系可知C=,对应单位为==1,整理可以得出是一个数值,没有单位,故A正确。
6.【答案】C
【解析】国际单位制中,传播速度v的单位为m/s,密度ρ的单位为kg/m3,压强p的单位为kg/m·s2,所以k的单位是m2/s2,的单位是m/s,与v的单位相同,故C正确,A、B、D错误。
7.【答案】D
【解析】由W=Fl可得1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2,即焦耳用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-2;根据公式P=,可得1 W=1 kg·m2·s-3,即瓦特用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3,D正确。
8.【答案】B
【解析】(t1+t2)用单位制表示为 s=m/s,不是位移的单位,A错误;(+)用单位制表示为 s2=m,是位移的单位,B正确;(t1+t2)用单位制表示为 s=kg·m2/s3,不是位移的单位,C错误;(t1+t2)用单位制表示为 s=,不是位移的单位,D错误。
9.【答案】B
【解析】的单位是＝m·s，与v的单位“m/s”不相同，选项A错误；λf的单位是m·s－1，与v的单位“m/s”相同，选项B正确；vλ的单位是m·s－1·m＝m2·s－1，与f的单位“s－1”不相同，选项C错误；vf的单位是m·s－1·s－1＝m·s－2，与λ的单位“m”不相同，选项D错误。
10.【答案】C
【解析】的单位是==s/m,v的单位m/s,故A错误;的单位是==W·m/s2,功率P的单位为W,故B错误;和的单位都是m/s,故C正确;体积V的单位是m3,而πR3h的单位是m4,故D错误。
11.【答案】A
【解析】由粘滞阻力F＝6πηrv得η＝，力F的单位是N(或kg·m·s－2)，半径r的单位是m，速度v的单位是m/s，所以粘滞系数η的单位为kg·m－1·s－1，A正确．
12.【答案】D
【解析】国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，而米只是长度的单位，A错误；单位是物理量的组成部分，但并不是所有物理量都有单位，如前面学过的动摩擦因数μ就没有单位，B错误；“吨”是质量的一个单位，但不是国际单位制中的单位，C错误；根据牛顿第二定律表达式F＝ma，进行单位运算，可知1 N＝1 kg·m/s2，D正确．
13.【答案】B
【解析】表达式F阻＝kSv2中F阻、S、v单位分别为N、m2、m/s，因为1 N＝1 kg·m/s2，则kg·m/s2＝km2·m2/s2，所以k的单位是kg/m3。选项B正确。
14.【答案】D
【解析】因为1 J＝1 N·m，1 N＝1 kg·m/s2，而m、s等已经定义了，故可以用普朗克常量h(J·s)定义质量单位kg，故D选项不正确。
15.【答案】A
【解析】A错：关系式右边cos θ和sin θ没有单位，g的单位是m/s2，质量M和m的单位为kg，代入得到等式右边的单位是m/s2。而左边，FN的单位是N。
B可能对：关系式右边cos θ和sin θ没有单位，g的单位是m/s2，质量M和m的单位为kg，代入得到等式右边的单位是kg·m/s2，即为N，与等式左边单位相同。
C、D可能对：关系式右边cos θ和sin θ没有单位，g的单位是m/s2，质量M和m的单位是kg，代入得到等式右边的单位是m/s2，与等式左边单位相同。
二、多选题
16.【答案】BD
【解析】力学单位制中基本物理量是长度、质量、时间，它们的国际单位分别是千克(kg)、米(m)、秒(s)，A错误，B正确；g虽然属于基本单位，但不是国际单位制中的单位，C错误；牛顿第二定律的表达式为F＝kma，只有在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2时，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma，D正确。
17.【答案】AD
【解析】国际单位制由基本单位和导出单位组成,故A正确;三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,加速度不是物理学中基本单位所对应的物理量,故B错误;kg是基本单位,m/s、N是导出单位,故C错误;牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成F=ma,故D正确。
18.【答案】BD
【解析】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可知,选项B、D可能正确。
19.【答案】BC
【解析】国际单位制中,长度的基本单位是m,km不是国际单位制中的基本单位,A错误;在选定了基本单位之后,按物理量之间的关系,由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量,推导出来的相应单位叫作导出单位,B、C正确;圆锥体的体积公式应是V=πR2h,D错误。
20.【答案】BD
【解析】Δx＝1.2 cm＝1.2×10－2 m，根据Δx＝at2，得a＝＝ m/s2＝1.2 m/s2，故A错误，B正确；又因500 g＝0.5 kg，则F＝ma＝0.5×1.2 N＝0.6 N，故C错误，D正确．
三、填空题
21.【答案】(1)AFH　(2)BDKLM　(3)CEGJ
【解析】(1)属于基本单位的是：A、F、H。
(2)属于导出单位的是：B、D、K、L、M。
(3)属于物理量的是：C、E、G、J。
22.【答案】(1)s　时间　(2)m/s2　加速度　(3)N　力
【解析】将各物理量的单位都取国际单位制单位，再导出表达式的单位。如中代入单位得＝＝s，为时间单位。
四、计算题
23.【答案】200 s　5 km
【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阻＝＝105 N，设列车做匀加速直线运动的加速度为a，
由牛顿第二定律得F牵－F阻＝ma，则列车的加速度
a＝＝ m/s2＝0.25 m/s2，
列车由静止加速到v＝180 km/h＝50 m/s所用的时间t＝＝ s＝200 s．此过程中列车前进的距离x＝＝ m＝5×103 m＝5 km.
24.【答案】速度
【解析】与相对应的单位为＝＝＝m/s，则物理量A的单位是m/s，所以物理量A是速度。
25.【答案】不同意　正确解法见解析
【解析】不同意。单位未统一到同一单位制中。
正确解法为
x＝10 cm＝0.1 m，m＝10 g＝10－2 kg
a＝＝ m/s2＝－2.5×105 m/s2
F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103 N
负号表示子弹对木板的平均作用力方向与速度反向。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑