第四章 第4节 力学单位制-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第一册五维课堂课时作业（人教版2019）

　　　第４节　力学单位制 一、单项选择题 １．２０１８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４ 项基本单位定义．国际单位制中规定,力 学量所对应的基本单位是 (　　) A．米、牛顿、秒　　B．米、牛顿、克 C．米、千克、秒 D．米/秒、米、牛顿 ２．关于物理量和物理量的单位,下列说法 中正确的是 (　　) 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．１N＝１kg􀅰m􀅰s－２ D．“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位 制的基本单位 ３．导出单位是由基本单位组合而成的,则 下列说法中正确的是 (　　) A．加速度的单位是 m/s２,是由 m、s两 个基本单位组合而成的 B．加速度的单位是 m/s２,由公式a＝ Δv Δt 可知它是由 m/s和s两个基本单 位组合而成的 C．加速度的单位是 m/s２,由公式a＝Fm 可知,它是由 N、kg两个基本单位组 合而成的 D．以上说法都是正确的 ４．２０１８年１２月１１日第２６届国际计量大 会已决定不再把千克、安培、开尔文和 摩尔作为基本单位,新定义后７个国际 单位制中基本单位有３个没变化,除光 强单位坎德拉外,另外两个是 (　　) A．米、秒 B．秒、库 C．米、牛 D．牛、库 ５．声音在空气中的传播速度v与空气的 密度ρ、压强p有关．下列速度的表达式 (k为比例系数,无单位)中正确的是 (　　) A．v＝kp ρ B．v＝ kp ρ C．v＝ kρp D．v＝ kρp ６．雨滴在空气中下落,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 ７．２０１８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４项基本单位定义,新国际单位体系 采用物理常数重新定义质量单位“千 克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔 文”和物质的量单位“摩尔”．以F 表示 力,v表示速度,a 表示加速度,x 表示 位移,t表示时间,m 表示质量,借助单 位制可知下列表达式可能正确的是 (　　) A．x＝Ftm B．t＝ x a C．v＝ xat D．a＝ xt２ ８．在解一文字计算题中(由字母表达结果 的计算题),一个同学解得x＝ F２m (t１＋ t２),用单位制的方法检查,这个结果 (　　) 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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７９１􀅰 第四章　运动和力的关系 ９．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,叫做“加速度的 变化率”,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,适合做加速度的变化率单 位的是 (　　) A．m/s B．m/s２ C．m/s３ D．m２/s３ 二、多项选择题 １０．在研究匀变速直线运动的实验中,取 计数时间间隔为０􀆰１s,测得相邻相等时 间间隔的位移差的平均值Δx＝１􀆰２cm, 若还测出小车的质量为５００g,则关于 加速度、合外力大小及单位,既正确又 符合一般运算要求的是 (　　) A．a＝Δx t２ ＝１．２ ０．１２ m/s２＝１２０m/s２ B．a＝Δx t２ ＝１．２×１０ －２ ０．１２ m/s２＝１􀆰２m/s２ C．F＝ma＝５００×１􀆰２N＝６００N D．F＝ma＝０􀆰５×１􀆰２N＝０􀆰６N １１．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,其中一定错误的是 (　　) A．x＝v２a B．x＝ mv３ F C．x＝Ft D．x＝mv ２ ２F １２．用国际单位制验证下列表达式,可能 正确的是 (　　) A．x＝at(x 为位移、a为加速度、t为 时间) B．a＝μg(a为加速度、μ 为动摩擦因 数、g为重力加速度) C．F＝mvR (F 为作用力、m 为质量、v 为速度、R 为半径) D．v＝ gR(v为速度、R 为半径、g 为 重力加速度) 三、非选择题 １３．物理公式在确定物理量关系的同时, 也确定了物理量的单位关系．下面给 出的关系式中,l是长度,v是速度,m 是质量,g是重力加速度,这些量都用 国际单位制单位．试判断下列表达式 的单位,并指出这些单位所对应的物 理量的名称． (１)lg 单位　　　　,物理量名称　　 　　　　　　　　　　． (２)v ２ l 单位　　　　,物理量名称　　 　　　　　　　　　　． (３)mv ２ l 单位　　　　,物理量名称　　 　　　　　　　　　　． １４．质量为１０g的子弹,以３００m/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２００m/s．若 木板厚度为１０cm,求子弹对木板的平均 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:v２－v２０＝２ax得: a＝ v２－v２０ ２x ＝ ２００２－３００２ ２×１０ m /s２ ＝－２􀆰５×１０３ m/s２ 由牛顿第二定律: F＝ma＝１０×(－２􀆰５×１０３)N＝－２􀆰５× １０４N． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８９１􀅰 必修第一册 (２)若 斜 面 粗 糙,木 块 的 受 力 情 况 如图乙所示,建立直角坐标系． 在x方向上(沿斜面方向) mgsinθ－Ff＝ma２ ① 在y 方 向 上 (垂 直 斜 面 方 向 ) FN＝mgcosθ ② 又因为Ff＝μFN ③ 由①②③得a２＝gsinθ－μgcosθ＝(１０×０􀆰６－０􀆰５×１０ ×０􀆰８)m/s２＝２m/s２． 答案:(１)６m/s２　(２)２m/s２ １４．解析:(１)探测器从A 运动到B 的平均速度为 v＝st ＝ １０ ２０m /s＝０􀆰５m/s 最大速度vm＝２v＝１􀆰０m/s; (２)加速时间t１＝ t ２＝１０s 加速度大小a＝vmt１ ＝０􀆰１m/s２; (３)x轴方向的合力:Fx＝ma＝３０N 根据力的平行四边形定则可得: F＝ １６mg( ) ２ ＋F２x＝１０ ２５０９N≈５００N． 答案:(１)１．０m/s　(２)０．１m/s２　(３)５００N 第４节　力学单位制 １．C　[国际单位制中规定,力学量所对应 的 基 本 单 位 是 米、千克、秒,牛顿、米/秒是导出单位,故 A、B、D错误,C 正确．] ２．C　[力学中的三个基本物理量为长度、质量、时间,A 错 误;“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位,但不是基 本单位,B错误;根 据“牛 顿”的 定 义,１N＝１kg􀅰m􀅰 s－２,C正确;“克”“摄氏度”不是基本单位,D错误．] ３．A　[在力学中长度、时间和质量的单位为基本单位,而 m/s、N都是导出单位,所以B、C、D错误．] ４．A　[新定义后７个国际单位制中基本单位有３个没变 化,除光强单位坎德拉外,另 外 两 个 是 米 和 秒,故 A 正 确,B、C、D错误．] ５．B　[由各物理量的单位之间的关系确定公式是否正确． 压强p可由公式p＝FS 求得,则其单位为kg􀅰m/s ２ m２ ＝kg􀅰m/(m􀅰s)２．密度ρ可由公式ρ＝ m V 求得,则ρ的单 位为kg/m３．由于题中k无单位,则kp ρ 的单位为 m２/s２, 显然不是速度的单位,A 错误．而 kp ρ 的单位为 m/s,B 可能正确．又 kρ/p的单位为s/m,也不是速度的单位, C错误． kρp的单位为kg/(m ２􀅰s),不是速度的单位, D错误．] ６．B　[将Ff＝kSv２ 变形得k＝ Ff Sv２ ,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,速度的二 次方的单位可写成为(m/s)２．将这些单位代入上式得比 例系数k的单位是kg/m３,B正确．] ７．B　[x单位为 m,Ftm 单位为kg􀅰m/s ２􀅰s kg ＝m /s,故等号 左右单位不同,故 A错误;t单位为s, xa 单位为 m m/s２ ＝s,故 B 正 确;v 单 位 为 m/s, xat的 单 位 为 m􀅰m/s２􀅰s＝ m２/s,故 C错误;a的单位为 m/s２, x t２ 的单位为 m s２ ,故 D错误．] ８．B　[由x＝F２m (t１＋t２)式,左边单位是长度单位,而右边 单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制 选用得不同,只影响系数,故 A、C、D错,B对．] ９．C　[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．] １０．BD　[在应用公式进行数量运算的同时,也要把单位带 进运算．带单位运算时,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．选项 A 中 Δx＝１􀆰２cm 没换成国际单位,C 项中的小车质量m＝５００g没换成国际单位,所以 A、C 错误,B、D正确．] １１．ABC　[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 kg􀅰m/s２,x 的单位为 m．由此可解出 A、B、C、D 的单位分别为s、 m２/s、kg􀅰m/s、m,故 A、B、C一定错误,D可能正确．] １２．BD　[将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后 进行单位运算,经过验证可知选项B、D可能正确．] １３．解析:将各量的单位代入得 (１) m m/s２ ＝ s２＝s,故对应物理量为时间． (２) (m/s)２ m ＝m /s２,对应物理量为加速度． (３)kg 􀅰(m/s)２ m ＝kg 􀅰m/s２＝N,对应物理量为力． 答案:(１)s　时间　(２)m/s２　加速度　(３)N　力 １４．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＝１０cm＝０􀆰１m,m＝１０g＝１０－２kg, a＝v ２－v２０ ２x ＝ ２００２－３００２ ２×０．１ m /s２＝－２􀆰５×１０５ m/s２, F＝ma＝１０－２×(－２􀆰５×１０５)N＝－２􀆰５×１０３ N, 负号表示力的方向与速度方向相反． 答案:见解析 第５节　牛顿运动定律的应用 １．B　[自由落体:v２＝２gH,缓冲减速:v２＝２ah,由牛顿第 二定律得F－mg＝ma,解得F＝mg １＋Hh( ) ＝５mg,故 B正确．] ２．C　[汽车的速度v０＝９０km/h＝２５m/s,设汽车匀减速 的加速度大小为a,则a＝v０t ＝５m /s２;对乘客应用牛顿 第二定 律 可 得:F＝ma＝７０×５ N＝３５０ N,所 以 C 正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０５２􀅰 物理􀅰必修第一册