内容正文:
4 力学单位制
1.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( C )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.1 N=1 kg·m·s-2
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的基本单位
解析:力学中的三个基本物理量为长度、质量、时间,A错误;为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力的单位,但不是力学中的基本单位,B错误;根据“牛顿”的定义,1 N=1 kg·m·s-2,C正确;“克”“摄氏度”不是国际单位制中的基本单位,D错误.
2.(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Δx=1.2 cm,若还测出小车的质量为500 g,则关于加速度a、合力F的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( BD )
A.a= m/s2=120 m/s2
B.a= m/s2=1.2 m/s2
C.F=500×1.2 N=600 N
D.F=0.5×1.2 N=0.60 N
解析:在利用物理公式进行数值运算中,各物理量的单位均统一到国际单位后,只代入数值,无需代入各量单位,只在数字后写出正确的单位即可.选项A,C错误,B,D正确.
3.(多选)下列有关力学单位制的说法中,正确的是( BCD )
A.在力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位
B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量
C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示
解析:在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位,其中力学部分的有长度的单位m、质量的单位 kg、时间的单位s.而其余物理量的单位都在这些基本物理量的基础上应用公式推导而得出,即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表达.国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在有其他的单位制.在分析和计算时可采用其他单位,A错误,B,C,D正确.
4.初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”,它的单位是“帕斯卡”,符号“Pa”,以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是( A )
A.kg/(s2·m) B.kg/(s2·m3)
C.kg·m3/s2 D.kg·m/s2
解析:由于1 Pa=1 ,而1 N=1 kg·m/s2,则1 Pa=1 =
1 kg/(s2·m),选项A正确.
5.在解一文字计算题中(用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( B )
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:根据F=ma,a=,v=,各基本物理量采用国际单位制,可知1 N=
1 kg·m/s2=1 kg·.代入x=(t1+t2)式右边,则有·s=·s=
1 m/s,即等式右边单位是速度单位,所以表达式一定是错误的,选项A,C,D错误.
6.在国际单位制中,某物体运动时间可以表示为t=gaxb,其中g表示重力加速度,x表示长度,a,b为常数,根据力学单位制,下列正确的是( B )
A.a=1,b=1 B.a=-,b=
C.a=,b=- D.a=2,b=2
解析:根据h=gt2有t==,可得a=-,b=.
7.从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出—个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度大小为v2.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即Ff=kv,重力加速度大小为g.下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,t的合理表达式应为( B )
A.t= B.t=
C.t= D.t=
解析:时间的单位应该是s,而t=的单位为=m,t=的单位为,故选项A,D错误;当阻力系数k趋于0时,运动趋近于无阻力竖直上抛,v2趋近于v1,故k趋于0时,B项趋近于,C项趋近于0,又因为k趋于0时t应趋近于无阻力情形下上抛返回时间,可见C项表达式错误,故选项B正确.
8.一辆质量为4×103 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,求汽车所受阻力为多大?
解析:选汽车为研究对象,根据速度公式得 0=v0-at
根据位移公式得x=v0t-at2
联立解得a=,v0=
这时,只要正确确定已知量单位(要统一),可以不把各量单位代入.
a= m/s2=0.2 m/s2,v0= m/s=4 m/s
根据牛顿第二定律知汽车所受阻力F=ma=4×103×0.2 N=800 N.
答案:800 N
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