内容正文:
第四章 第4节
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
解析: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.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.1 N=1 kg·m·s-2
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位
解析: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,1 N=1 kg·m·s-2,C正确;“克”“摄氏度”不是基本单位,D错误.]
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=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=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
解析: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.]
4.2018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
解析: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.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=k B.v=
C.v= D.v=
解析: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=求得,则其单位为=kg·m/(m·s)2.密度ρ可由公式ρ=求得,则ρ的单位为kg/m3.由于题中k无单位,则k的单位为m2/s2,显然不是速度的单位,A错误.而 的单位为m/s,B可能正确.又的单位为s/m,也不是速度的单位,C错误.的单位为kg/(m2·s),不是速度的单位,D错误.]
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
解析:B [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,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.]
7.2018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= B.t=
C.v= D.a=
解析:B [x单位为m,单位为=m/s,故等号左右单位不同,故A错误;t单位为s,单位为=s,故B正确;v单位为m/s,的单位为=,故C错误;a的单位为m/s2,的单位为,故D错误.]
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=(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
解析:B [由x=(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.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
解析: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.]
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0.1 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、合外力大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( )
A.a== m/s2=120 m/s2
B.a== m/s2=1.2 m/s2
C.F=ma=500×1.2 N=600 N
D.F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N
解析: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=1.2 cm没换成国际单位,C项中的小车质量m=500 g没换成国际单位,所以A、C错误,B、D正确.]
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= B.x=
C.x=Ft D.x=
解析: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.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=m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)
D.v=(v为速度、R为半径、g为重力加速度)
解析: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.]
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)单位 ________ ,物理量名称 ________ .
(2)单位 ________ ,物理量名称 ________ .
(3)m单位 ________ ,物理量名称 ________ .
解析:将各量的单位代入得
(1) ==s,故对应物理量为时间.
(2)=m/s2,对应物理量为加速度.
(3)=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.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-v=2ax得:
a== m/s2=-2.5×103 m/s2
由牛顿第二定律:
F=ma=10×(-2.5×103) N=-2.5×104 N.
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=10 cm=0.1 m,m=10 g=10-2 kg,
a== 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
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