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课时作业(21) 力学单位
1.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.kg/(s2·m) B.kg/(s2·m3)
C.kg·m3/s2 D.kg·m/s2
A [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.]
2.在力学范围内,国际单位制规定了三个基本量,下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
B [国际单位制中,规定力学中三个基本单位分别是米、千克、秒,其物理量规定为基本物理量,分别是长度、质量、时间,测量使用的仪器分别是刻度尺、天平和秒表(或钟表).弹簧测力计是测量力的仪器.由以上的分析可知B所测的物理量不是基本量.]
3.(多选)“某物体做匀加速直线运动,初速度为零,加速度为2 m/s2,求3 s末物体的速度”,对于该问题解答规范的是( )
A.根据vt=v0+at,得vt=0+2×3 m/s=6 m/s
B.根据vt=at,得vt=2×3=6
C.根据vt=v0+at,得vt=0+2×3=6 m/s
D.根据vt=v0+at,得vt=0+2×3 m/s=6
A [要在整个结果后带上所求物理量单位,故A正确,D错误;应当由基础公式推导,即从vt=v0+at开始推导,B项中表达式没有单位,故B错误;在每一阶段的运算结尾都需要加上所求物理量单位,故C错误.]
4.下列关于单位制及其应用的说法,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
D [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,故选项D错误,选项C正确.]
5.(多选)下列单位与牛顿等价的有( )
A.kg·m/s2 B.J/m C.kg·m/s D.m2/kg·s
AB [由牛顿第二定律F=ma可得1 N=1 kg·m/s2,选项A正确,C、D错误;根据做功公式W=Fl,得1 J=1 N·m,所以1 N=1 J/m,选项B正确.]
6.实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v、伞的半径r、空气密度ρ等因素有关,下面几个有关阻力的表达式可能正确的是(式中K为比例常数,无单位)( )
A.Kv2r3ρ B.Kv2r2ρ
C.Kv2r4ρ D.Kvr2ρ
B [密度的单位为kg/m3,速度的单位是m/s,半径单位是m,力的单位为N,且1 N=1 kg·m/s2,Kv2r3ρ的单位为,不是kg·m/s2,选项A错误;Kv2r2ρ的单位为,即为kg·m/s2,选项B正确;Kv2r4ρ的单位为,不是kg·m/s2,选项C错误;Kvr2ρ的单位为,不是kg·m/s2,选项D错误.]
7.质量为1.5 t的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍,汽车在水平地面上做匀加速直线运动时,5 s内速度由36 km/h增至54 km/h,g取10 m/s2,求发动机的牵引力的大小.
解析 由题知汽车初速度v0=36 km/h=10 m/s,汽车的末速度vt=54 km/h=15 m/s.
由vt=v0+at,得汽车做匀加速直线运动的加速度为
a== m/s2=1 m/s2,
对汽车由牛顿第二定律得F-f=ma,
解得F=f+ma=2 250 N.
答案 2 250 N
8.(多选)在下面的物理量和单位中( )
①密度 ②牛 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位的是②③⑦
D.属于国际单位的是④⑤⑥
BC [属于国际单位制中基本单位的是⑦;属于国际单位的是②③⑦,其他的属于物理量,不是物理单位.]
9.声音在某种气体中的速度表达式,可以用压强p,气体密度ρ和没有单位的比例常数k表示,根据上述情况,声音在该气体中的速度表达式正确的是( )
A.v=k B.v=k
C.v=k D.v=k
A [传播速度v的单位m/s,密度ρ的单位kg/m3,p的单位kg/m·s2,所以的单位是m2/s2, 的单位是m/s,k无单位,所以k的单位与v的单位相同.]
10.一列质量为103 t的列车,机车牵引力为3.5×105 N,运动中所受阻力为车重的0.01倍.列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180 km/h需多长时间?此过程中前进了多远距离?(g取10 m/s2)
解析 列车总质量m=103 t=106 kg,
总重力G=mg=106×10 N=107 N,
运动中所受阻力f=0.01 G=0.01×107 N=105 N.
设列车匀加速运动的加速度为A.
由牛顿第二定律得F牵-f=ma,
则列车的加速度为a== m/s2=0.25 m/s2.
列车由静止加速到vt=180 km/h=50 m/s所用时间为t== s=200 s,
此过程中列车的位移为s== m=5×103 m=5 km.
答案 200 s 5 km
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