1、力学单位制一、选择题(本题共7小题,每题6分,共42分)1(2021安徽省蚌埠第三中学高一月考)下列加下划线的单位,属于国际单位制中的基本单位的是(C)A某型号新能源电动车充电80%仅需45 minB2020年5月21日,小明用共享单车骑行了5.28 kmC小张2019年1月加入蚂蚁森林的环保大军,全年为地球减少了23.3kg二氧化碳排放D全新的iPhone超视网膜显示屏大小是6.1in(英寸)解析:国际基本单位包括质量(kg)、时间(s)、长度(m)、电流(A)、热力学温度(T)、物质的量(mol)和发光强度(cd)。ABD错误,C正确。2(2021安徽芜湖市高一期末)2020年1月开始,一
2、场由新型冠状病毒疯狂肆虐导致的严重疫情席卷全球,新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示,他的大小在纳米的数量级,根据我们高中所学内容,下列单位属于国际基本单位的是(B)AV(伏)Bm(米) Cnm(纳米)DN(牛)解析:国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、发光强度(cd)、物质的量(mol),它们的国际单位是基本单位,而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫作导出单位,所以A项和D项是导出单位,B项的m是国际制基本单位,故B正确,AD错误;nm是非国际制基本单位,故C错误。3(2021山东滨州市高一期末)在初中已经学过,如果一个
3、物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功WFl。我们还学过,功和能的单位都是焦耳(J),即1 J1 N1 m。下面四个选项中可能是动能表达式的是(A)Amv2 Bmv Cmv Dm2v解析:利用导出单位可推导出动能的表达式由Fma可知1 N1 kg1 m/s2,则WFl可知1 J1 kg1 m/s2m1 kg(m/s)2,所以可能是动能的表达式是mv2,则A正确,BCD错误。4(2021四川成都市成都外国语学校高一开学考试)国际单位制(SI)定义了7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。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9 192 631
4、770 Hz定义秒(s);1983年用真空中的光速c299 792 458 ms1定义米(m)。关于国际单位制,下列选项不正确的是(B)A物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系B牛顿是导出单位,1 N1 kgms2C在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)D米每二次方秒(m/s2)是重力加速度g的单位解析:物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系,所以A正确,不符合题意;牛顿是导出单位,1 N1 kgm/s2,所以B错误,符合题意;在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s),所以C正确,不符合题意;米每二次方秒(m/s
5、2)是重力加速度g的单位,所以D正确,不符合题意。5关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是(C)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0.5kg的物体产生1.5m/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:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力是1 N,即Fma11 N1 kgms1,C正确。6轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫作“加速度的变
6、化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中,适合作加速度的变化率单位的是(C)Am/s Bm/s2 Cm/s3 Dm2/s3解析:新物理量表示的是加速度变化的快慢,所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值,而加速度的单位是m/s2,所以新物理量的单位应该是m/s3,所以C正确。7(多选)下列叙述正确的是(BD)A在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B牛、千克米每二次方秒都属于力的单位C若长度单位用厘米,时间单位用秒,重力加速度g的值等于98 cm/s2D在
7、力学计算中,如无特殊说明,所有涉及物理量的单位都应取国际单位解析:位移、质量、时间的单位为力学国际基本单位,A错;牛、千克米每二次方秒都属于力的单位,B对;若长度为厘米,则g980 cm/s2,C错;D项描述正确。二、非选择题(共18分)8(7分)在学习了力学单位制后,李明同学由公式Gmg得g的单位是N/kg,而赵宏同学由自由落体公式vgt得g的单位为m/s2,于是二人发生争执,都认为自己导出的单位正确,到底谁是谁非呢?答案:都正确解析:力的单位为N,质量单位为kg,故g的单位可以为N/kg;N是导出单位,1 N1 kgm/s2;故1 N/kg1 m/s2;则说明两个单位均是正确的。9(11分
8、)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,求木板对子弹的平均作用力。小明同学的解法如下,你同意他的解法吗?由运动学公式:v2v2ax得:am/s22.5103 m/s2,由牛顿第二定律:Fma10(2.5103)N2.5104 N。答案:2.5103 N方向与速度方向相反不同意解析:不同意,原因是单位未统一到同一单位制中,正确解法如下;x10 cm0.1m,m10 g102kg,am/s22.5105 m/s2,Fma102(2.5105)N2.5103 N,负号表示与速度反向。一、选择题(本
9、题共3小题,每题6分,共18分)1(2021安徽高一开学考试)2020年5月5日,我国长征五号B运载火箭首飞成功,火箭全长约53.7m,采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂,起飞质量约849 t,近地轨道运载能力大于22 t,是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭,在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位,在国际单位制中,下列说法中正确的是(A)A在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的B力学中的三个基本单位是N、m、sC秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一Dkg、m/s、N是国际单位的导出单位解析:在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,即当质量为1 kg的物体产生
10、1 m/s2的加速度,则所加的力为1 N,选项A正确;力学中的三个基本单位是kg、m、s,选项B错误;时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一,秒是国际单位制中力学三个基本单位之一,选项C错误;m/s、N是国际单位的导出单位,kg是国际单位的基本单位,选项D错误。2.2018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”在内的四项基本单位定义。若以F表示力,a表示加速度,x表示位移,t表示时间,m表示质量,借助单位制可知速度v的表达式,下列可能正确的是(A)A B C D解析:v单位是m/s,x单位为m,a的单位为m/s2,F的单位是kgm/
11、s2;单位为m/s,故等号左右单位相同,A正确;单位为s,B错误;t的单位是s,的单位为m/s;C错误;的单位为m,D错误。3(多选)2021湖南株州市高一期末)用国际单位制验证下列表达式,可能正确的是(BD)Axat(x为位移、a为加速度、t为时间)Bag(a为加速度、为动摩擦因数、g为重力加速度)CFm(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)Dv(v为速度、R为半径、g为重力加速度)解析:x为位移,国际单位是m,a为加速度,国际单位是m/s2,t为时间,国际单位是s,所以at的国际单位是m/s,所以xat是错误的,故A错误;a为加速度,国际单位是m/s2,为动摩擦因数,无单位,g为重力
12、加速度国际单位是m/s2,所以ag可能正确,所以B正确;F为作用力,国际单位是N,m为质量国际单位是kg,v为速度国际单位是m/s,R为半径国际单位是m。1 N1 kgm/s2,所以Fm,故C错误;v为速度国际单位是m/s,g为重力加速度国际单位是m/s2,R为半径国际单位是m,的国际单位是m/s,所以v可能正确,所以D选项是正确的。二、非选择题(共22分)4(10分)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0.02倍(g取10 m/s2),问:(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
13、可达1 m/s?答案:(1)0.2m/s2(2)5 s解析:(1)由已知条件知玩具车质量m400 g0.4kg;摩擦力Ffkmg0.020.410 N0.08 N;因为牵引力F0.16 N恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速度直线运动由牛顿第二定律得am/s20.2m/s2(2)设经过时间t,玩具车速度达到1 m/s,则由vat,得ts5 s。5(12分)水平传送带以v200 cm/s的速度匀速运动,A、B相距0.011 km,一物体(可视为质点)从A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数0.2,则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少?(g取10 m/s2)答案:6 s解析:统一单位:v200 cm/s2 m/s,s0.011 km11 m。物体的受力分析如图所示,开始时,物体受的摩擦力fmg,由牛顿第二定律得物体的加速度ag0.210 m/s22 m/s2设经时间t1物体速度达到2 m/s,由vat得t1 s1 s此时间内的位移s1at212 m1 m11 m此后物体做匀速直线运动,所用时间t2 s5 s故所求时间tt1t26 s。