内容正文:
4.4 力学单位制
夯实基础
1.下列各组属于国际单位制的基本单位的是( )
A.质量、长度、时间 B.力、时间、位移
C.千克、米、秒 D.牛顿、克、米
【答案】C
【解析】
AB项中所给的都是物理量,不是物理单位,故A、B错误。千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位,C正确。牛顿是导出单位,克不属于国际单位,D错误。
故选C
2.下列关于国际单位制中力学单位的说法正确的是( )
A.长度是国际单位制中的基本单位
B.单位制指的就是导出单位
C.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同
D.物理公式主要确定物理量间的数量关系,不能确定单位关系
【答案】C
【解析】
长度是物理量,不是单位,A错误。单位制由基本单位和导出单位组成,B错误。由国际单位制中的基本单位导出的单位仍是国际单位制中的单位,其他单位制中的基本单位导出的单位也是其他单位制中的单位,C正确。物理公式既能确定物理量间的数量关系,也能确定物理量间的单位关系,D错误。
故选C
3.质量为m=200 g的物体,测得它的加速度a=20 cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既简洁又符合一般运算要求的是( )
A.F=200×20=4000 N
B.F=0.2×0.2 N=0.04 N
C.F=0.2×0.2=0.04 N
D.F=0.2 kg×0.2 m/s2=0.04 N
【答案】 B
【解析】
使用统一国际单位制后,物理计算中可在结果后直接写出物理量的单位。B项符合要求。
故选B
4.测量国际单位制中规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是( )
A.米尺、弹簧测力计、秒表
B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
【答案】 D
【解析】
力学三个基本物理量为:质量、长度、时间,则应用天平、米尺、秒表来测量,
故选D
5. (多选)关于单位制,下列说法中正确的是( )
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、N是基本单位
C.在国际单位制中,时间的基本单位是s
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
【答案】 CD
【解析】 A中kg为基本单位,A错误;B中N为导出单位,B错误,C、D正确。
故选CD
6.我们以后会学习一个新的物理量——动量,其公式为p=mv,关于动量的单位,下列各式中正确的是( )
A.kg·m/s B.N/s
C.· D.N·m
【答案】 A
【解析】
国际单位制中m的单位是kg,v的单位是m/s,所以p的单位是kg·m/s
故选A
7.现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空。
A.密度 B.米/秒
C.牛顿 D.加速度
E.质量 F.秒
G.厘米 H.长度
I.时间 J.千克
(1)属于物理量的有________。
(2)在国际单位制中,被选定的基本量有________。
(3)在国际制单位中的基本单位有________,属于导出单位的有________。(均选填字母的代号)
【答案】 (1)A、D、E、H、I
(2)E、H、I
(3)F、J B、C
【解析】
(1)题中所有各项中,属于物理量的有密度、加速度、质量、长度、时间,故此空填“A、D、E、H、I”。
(2)在国际单位制中,被选定的基本量有质量、长度、时间。故此空填“E、H、I”。
(3)此题中给定的选项内是国际单位制中的基本单位的有千克、秒;属于导出单位的有米/秒、牛顿。故第一个空填“F、J”,第二个空填“B、C”。
8.一列质量为1.2×103 t的火车,开动6 min后速度达到54 km/h。若运动阻力为车重的5×10-3倍,求:
(1)火车的加速度大小;
(2)机车的牵引力(g取10 m/s2)。
【答案】 (1)0.04 m/s2 (2)1.08×105 N
【解析】
统一使用国际单位,则:
火车质量m=1.2×103 t=1.2×106 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′=5×10-3×1.2×106×10 N=6×104 N。
(1)由加速度的定义得a== m/s2≈0.04 m/s2。
(2)由牛顿第二定律得F-F′=ma,所以F=F′+ma=(6×104+1.2×106×0.04) N=1.08×105 N。
提能增效
9.雨滴在空气中落下,当速度比较大的时候,它受到的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Ff=kSv2,则比例系数k的单位是( )
A.kg/m4 B.kg/m3
C.kg/m2 D.kg/m
【答案】 B
【解析】
将Ff=kSv2变形得k=,采用国际单位制,式中Ff的单位为N,即kg·m/s2,S的单位为m2