1、课时训练19力学单位制题组一单位制1.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()A.刻度尺弹簧测力计停表B.刻度尺弹簧测力计打点计时器C.量筒天平停表D.刻度尺天平停表解析:三个基本物理量是长度、质量、时间,测量这三个量的仪器分别是刻度尺、天平、停表,应选D。答案:D2.(多选)功的公式W=Fl,其中F为力,l为力的方向上的位移。关于功的单位,下列正确的是()A.JB.NmC.kgm2/s3D.kgm2/s2解析:本题考查利用基本单位和物理公式导出新的物理量的单位。根据功的定义式W=FL可知,它的单位是由力的单位和位移单位组成,在国际单位制中,功的单位是J,力和位移的单位分别是
2、N和m,故 1 J=1 Nm,选项A、B均正确。又由F=ma,可知 1 N=1 kgm/s2,所以1 Nm=1 kgm=1 kgm2/s2,选项D正确。答案:ABD3.(多选)关于力学单位制,下列说法正确的是()A.kg、m/s、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gD.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma解析:所谓导出单位,是利用物理公式和基本单位推导出来的,力学中的基本单位只有三个,即kg、m、s,其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的。如“牛顿”(N)是导出单位,即1 N=1 kgm/s2(F=ma),所以题中A
3、项错误,B项正确。在国际单位制中,质量的单位只能是kg ,C项错误。在牛顿第二定律的表达式中,F=ma(k=1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立,D项正确。答案:BD题组二单位制的应用4.下列关于重力和质量的单位及关系的叙述中,正确的是()A.在地面上质量为1 kg的物体,其重力约为10 NB.1 kg=10 NC.1 kg的质量约为10 ND.10 N的力约为1 kg的质量解析:质量为1 kg的物体,在地球上不同的地理位置、不同的高度或在不同的星球上,其重力加速度有所不同,故其重力也有所不同。可以说在地面上物体质量为1 kg,其重力约为10 N,但不能说1 kg的质量约为10 N或
4、10 N的力约为1 kg的质量。质量和重力是两个不同的物理量,故选项B、C、D错误,选项A正确。答案:A5.(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x=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/s2B.a= m/s2=1.2 m/s2C.F=5001.2 N=600 ND.F=0.51.2 N=0.6 N解析:选项A中x=1.2 cm没有换成国际单位,选项C中的小车质量m=500 g没换成国际单位,所以均错误,选项B、D正确。答案:
5、BD6.一物体在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、简捷而又规范的是()A.m= kg=0.2 kgB.m=20=20 kgC.m=20 kgD.m= kg=20 kg解析:在进行数量运算的同时,也要把单位带进运算。带单位运算时,每一个数据均要带上单位,且单位换算要准确。也可以把题中的已知量的单位都用国际单位制中的单位表示,计算的结果就用国际单位制中的单位表示。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。在备选的四个选项中,选项A、C均错误,选项B的解题过程正确,但不简捷,只有选项D的运
6、算过程正确,且简捷而又规范。答案:D7.一辆质量为4103 kg的汽车在水平地面上匀速行驶。某个时刻关闭发动机,经过20 s滑行40 m而停下来。汽车所受阻力为多大?解析:结合逆向分析法x=v0t+at2,可得加速度a= m/s2=0.2 m/s2根据牛顿第二定律,知汽车所受阻力Ff=F=ma=41030.2 N=800 N。即汽车所受阻力大小为800 N。答案:800 N(建议用时:30分钟)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
7、物理公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示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: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,故错误的说法为D。答案:D2.(多选)在下面列举的物理量单位中,属于国际单位制力学基本单位的是()A.千克(kg)B.米(m)C.牛(N)D.秒(s)解析:在上面列举的物理量单位中,属于国际单位制力学基本单位的是千克(kg)、米(m)、秒(s)。故正确选项为A、B、D。答案:ABD3.(多选)关于国际单位制,下列说法中正确的是()A.在力学单位制
8、中,若采用cm、g、s作为基本单位,力的单位是牛(N)B.牛是国际单位制中的一个基本单位C.牛是国际单位制中的一个导出单位D.千克米/秒2、焦/米都属于力的国际单位解析:力的单位是由牛顿第二定律导出的,当各量均取国际单位制单位时,由F=ma可知力的单位是质量的单位和加速度的单位的乘积,即N=kgm/s2。若取厘米、克、秒作为基本单位,那么根据牛顿第二定律可得克厘米/秒2N。选项A、B错误,选项C正确。由功的计算公式W=Fs,得F=。由于功的国际单位是焦,长度的国际单位是米,所以力的国际单位也可表示为焦/米,选项D正确。答案:CD4.一个恒力作用在质量为m1的物体上,产生的加速度为a1,作用在质
9、量为m2的物体上,产生的加速度为a2,若此恒力作用在质量为(m1+m2)的物体上,则产生的加速度等于()A.a1a2B.C.D.解析:由于使(m1+m2)产生的加速度的单位应与a1或a2的单位相同,通过选项B、C中表达式的单位不是加速度的单位,故选项A、B、C错误。答案:D5.(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,下列各项正确的是()A.kgm/sB.NsC.NmD.解析:由p=mv知动量的单位为kgm/s,选项A正确;1 Ns=1 kgm/s2s=1 kgm/s,选项B正确,选项C错误;由F=ma知质量m=,单位为,由p=mv
10、知动量的单位为,选项D正确。答案:ABD6.磁浮列车高速运行时,受到的空气阻力与其速度的二次方成正比,即Ff=kv2,则比例系数k的单位是()A.kg/m2B.kg/m3C.kg/mD.kg/m4解析:由Ff=kv2可得k=,故k的单位是=kg/m,故选项C正确,选项A、B、D错误。答案:C7.(多选)关于单位制,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”是力学单位中的基本单位B.因为力的单位是牛顿,而1 N=1 kgm/s2,所以牛顿是导出单位C.各物理量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位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
11、了物理量间的单位关系解析:“力”虽然是力学中的一个最基本的概念,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,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位,单位制在力学计算中的意义正在于此。答案:BCD8.在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题),一个同学解得位移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,结果可能正确解析:可以将等式
12、右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式,看得到的单位是否和位移x的单位一致,还可以根据F=ma,a=,v=,将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位,就可以判断结果是否正确了。在x=(t1+t2)式中,等式左边单位是长度单位,而右边单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选得不同,不会影响结果的准确性,故选项B正确。答案:B9.选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后,就可以导出力学中其他所有的物理量的单位,但必须依据相关的公式。现有一个物理量及其表达式为A=,其中M是质量,r是长度,又已知G的单位是Nm2kg-2,据此能否推知A是什么物理量?解析:的相应单位是=m/s该
13、表达式是速度的单位,所以物理量A是速度。答案:速度10.一辆质量为400 g的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上行驶,已知发动机的牵引力为0.16 N,玩具车在运动时所受阻力为车重力的(g取 10 m/s2),求:(1)玩具车开出后加速度是多大?(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?解析:(1)由已知条件知玩具车质量m=400 g=0.4 kg,摩擦力Ff=kmg=0.020.410 N=0.08 N,因为牵引力F=0.16 N恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运动。由牛顿第二定律F合=ma可求出加速度a=0.2 m/s2。(2)设经过时间t玩具车速度达到1 m/s,则t=5 s。答案:(1)0.2 m/s2(2)5 s