内容正文:
课时作业(十五) 力学单位制
基础对点练
考点一 对单位制的理解
1.下列物理量的单位中,属于国际单位制的基本单位有________,不属于国际单位制中的单位有________。
A.毫米(mm) B.米(m) C.克(g) D.千克(kg) E.牛(N) F.焦耳(J)
【解析】 在力学单位制中,长度、质量、时间三个物理量的单位都是基本单位,但在国际单位制中,质量的单位是kg,长度的单位是m,时间的单位是s,以kg、m、s为基本单位的导出单位和这几个基本单位一起构成了国际单位制中的力学单位制。上述单位中属于国际单位制基本单位的有B、D。上述单位中不属于国际单位制中的单位有A、C。
【答案】 B、D A、C
2.(多选)在国际单位制中,下列说法中正确的是( )
A.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
B.m和s都是国际单位制中力学的基本单位
C.千克是国际单位制中力学的三个基本物理量之一
D.m/s、N、m/s2都是国际单位制中的导出单位
【解析】 在国际单位制中力的单位是牛顿,它是属于导出单位,是根据牛顿第二定律F=ma定义的,1 N就是使质量1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力,A正确;在国际单位制中,力学的三个基本单位是kg、m、s,B正确;国际单位制中力学三个基本量是:长度、质量、时间,而千克只是质量的单位即基本单位,不是基本物理量,C错误;在国际单位制中,m/s、N、m/s2都是导出单位,D正确。
【答案】 ABD
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】 在力学中选长度、时间、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。
【答案】 A
4.以下都属于国际单位制的基本单位的是( )
A.千克 秒 米 B.牛 千克 秒
C.厘米 克 秒 D.质量 长度 时间
【解析】 在国际单位制中,力学的基本单位有三个:米、千克、秒,故A正确;牛是导出单位,故B错误;厘米和克是非国际单位制的基本单位,C错误。质量、长度、时间是基本物理量,不是单位,故D错误。
【答案】 A
5.关于力学单位制说法中正确的是( )
A.kg、J、N是导出单位
B.kg、m、s是基本单位
C.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
D.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma
【解析】 kg是质量的单位,它是基本单位,A错误;三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,B正确;g也是质量的单位,但它不是质量在国际单位制中的基本单位,C错误;牛顿第二定律的表达式F=ma,是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的,D正确。
【答案】 D
考点二 单位制的应用
6.有研究发现,轿车的加速度的变化情况将影响乘客乘车的舒适度。若引入一个新的物理量——加速度的变化率来表示加速度变化的快慢,则该物理量的单位是 ( )
A.m/s B.m/s2
C.m/s3 D.m2/s3
【解析】 新物理量表示的是加速度变化的快慢,所以新物理量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,时间的单位为s,所以新物理量的单位应该是m/s3,C正确。
【答案】 C
7.(多选)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】 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。
【答案】 BD
8.下列关于重力和质量的单位以及关系的叙述正确的是( )
A.在地面上质量为1 kg的物体,其重力约为10 N
B.1 kg=10 N
C.1 kg的质量约为10 N
D.10 N的力约为1 kg的质量
【解析】 质量为1 kg的物体,在地球上不同的地理位置,不同的高度,甚至不同的星球上,其重力加速度有所不同,故其重力也有所不同,可以说在地面上物体质量为1 kg,其重力约为10 N,但不能说1 kg的质量约为10 N,或10 N的力约为1 kg的质量,质量和重力是两个不同的物理量,故选项B、C、D错误,A正确。
【答案】 A
9.在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功。我们还学过W=Fl,功和能的单位都是焦耳(J),即1 J=1 N·1 m。下面四个选项中可能是动能表达式的是( )
A.mv2 B.mv
C.mv D.m2v
【解析】 利用导出单位可推导出动能的表达式由F=ma可知1 N=1 kg·1 m/s2,则W=Fl可知1 J=1 kg·1 m/s2·m=1 kg·(m/s)2,所以可能是动能的表达式是mv2,则A正确;BCD错误;
【答案】 A
能力综合练
10.牛顿通过对行星运动规律和地球附近物体做自由落体运动的加速度对比思考,提出了著名的万有引力定律:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比,即F=G,式中“G”叫作引力常量。则在国际单位制中,G的单位应该是( )
A. B.
C. D.
【答案】 B
11.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
【答案】 B
12.(多选)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】 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。
【答案】 ABC
13.选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后,就足以导出力学中其他所有的物理量的单位,但导出时必须依据相关的公式。现有一个物理量,其表达式为A=,其中M是质量,r是长度,又已知G的单位是N·m2·kg-2,据此能否推知A是什么物理量?
【答案】 见解析
【解析】 A=,相应的单位是 === =m/s。该表达式是速度的单位,所以物理量A是速度。
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