1、力学单位制 (15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.在国际单位制中,下列哪些物理量的单位不是导出单位()A.力的单位NB.压强的单位PaC.长度的单位mD.电压的单位V【解析】选C。三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为米、千克、秒。力的单位N是导出单位,1 N=1 kgm/s2,故A项不符合题意;压强的单位Pa是导出单位,1 Pa=1 N/m2=1 kg/(ms2),故B项不符合题意;长度的单位m是基本单位,故C项符合题意;电学中唯一的基本单位为“A”,电压的单位“V”是导出单位,故D项不符合题意。2.(2020泰州高一检测)关于力的单位“牛顿
2、”,下列说法正确的是()A.使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力,叫作1 NB.使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力,叫作1 NC.使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫作1 ND.使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N【解析】选C。使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力是1 N,即F=ma=11 N=1 N,C正确。3.以下表达式中m为质量,a为加速度,F为力,则下列表达式中不能代表力的是()A.F1+B.maC.D.【解析】选D。选项A、B、C的单位都是力的单位kgm/s2,选项D的单位是m/s2,选项
3、D表示的是加速度的单位。故选D。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,其中可能正确的是()A.x=B.x=C.x=FtD.x=【解析】选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kgm/s2,x的单位为m,由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2/s、kgm/s、m,故A、B、C一定错误,D可能正确。【加固训练】有研究发现,轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新的物理量 “加速度变化率”来表示加速度变化的快慢,那么该物理量的单位应该是()A.m/sB.
4、m/s2C.m/s3D.m2/s【解析】选C。加速度变化的快慢表达式为,则单位等于=m/s3,故C项正确,A、B、D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.一列质量为1.2103 t的火车,开动6 min后速度达到54 km/h。若运动时受到的阻力为车重的510-3倍,求:(1)火车的加速度大小;(2)火车的牵引力(g取10 m/s2)。【解析】统一使用国际单位,则:火车质量m=1.2103 t=1.2106 kg,火车开动时间t=6 min=360 s,火车达到的速度v=54 km/h=15 m/s,火车受到的阻力F=510-31.210610 N
5、=6104 N。(1)由加速度的定义得a= m/s20.04 m/s2。(2)由牛顿第二定律得F-F=ma,所以F=F+ma=(6104+1.21060.04) N=1.08105 N。答案:(1)0.04 m/s2(2)1.08105 N (10分钟20分)6.(6分)声音在某种气体中的速度表达式可以只用压强p、气体密度和没有单位的比例常数k表示,根据上述情况,判断下列声音在该气体中的速度表达式肯定正确的是()A.v=kB.v=kC.v=kD.v=k【解析】选A。压强p=的单位是=,密度=单位是,所以的单位为,k的单位为m/s。【加固训练】(多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔
6、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/s2B.a= m/s2=1.2 m/s2C.F=ma=5001.2 N=600 ND.F=ma=0.51.2 N=0.6 N【解析】选B、D。在应用公式进行数值运算的同时,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。x=1.2 cm没
7、变成国际单位,故A项错误;小车质量m=500 g没变成国际单位,故C项错误,B、D项正确。7.(14分)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?由运动学公式:v2-=2ax得:a= m/s2=-2.5103 m/s2由牛顿第二定律:F=ma=10(-2.5103) N=-2.5104 N。【解析】不同意,原因是单位未统一到同一单位制中。正确解法如下:x=10 cm=0.1 m,m=10 g=10-2 kg,a= m/s2=-2.5105 m/s2,F=ma=10-2(-2.5105) N=-2.5103 N,负号表示与速度反向。答案:见解析
