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4.4 力学单位制 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
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一、单项选择题
1.力的单位是牛顿,简写为N,由牛顿第二定律,可以推出力的单位的另一种表述为( )
A.N·m B.kg·m/s2 C.N·s D.m/s2
2.初中阶段我们学习了物体单位面积上受到的压力等于压强及其单位Pa(帕斯卡),下列组合单位与Pa(帕斯卡)相同的是( )
A. B.kg· C.N·m D.
3.关于力学单位制、力和运动及惯性,下列说法正确的是( )
A.在航天器中因失重而处于漂浮状态的航天员没有惯性
B.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
C.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
D.在国际单位制中,时间的基本单位可以是s,也可以是h
4.研究发现,人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉.若用“急动度”这一物理量来描述加速度对时间的变化率,则“急动度”的单位是( )
A.m2/s3. B.m/s3. C.m2/s D.m2/s2
5.质量为3 kg的物块,重力约30 N,从5 m高处下落,2 s后静止在海绵上,如图所示,上述涉及了质量、长度、时间的单位及其他信息,下列说法正确的是( )
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.力学的三个基本单位是N、m、s
C.海绵比物块形变更明显,物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D.kg、 m/s、N是国际单位的导出单位
6.如图所示,汽车向前行驶时,会受到来自空气的阻力,阻力大小Fd=ρv2SCd,其中ρ是空气的密度,v是汽车的行驶速度,S是迎风面积,Cd叫作风阻系数,Cd越小,汽车越节能.关于风阻系数Cd,下列说法正确的是( )
A.Cd的单位是kg·m/s2
B.Cd的单位是m/s
C.Cd的单位是m/s2
D.Cd没有单位
7.测量“国际单位制选定的三个力学基本量”可使用的一组仪器是( )
A.刻度尺、弹簧测力计、停表
B.刻度尺、弹簧测力计、打点计时器
C.量筒、天平、停表
D.刻度尺、天平、停表
8.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F=kSv2,则比例系数k的单位是( )
A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2 D.kg/m
9.水等液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力叫表面张力。表面张力系数α=,L是长度,f是表面张力。则张力系数α的单位用国际单位制中的基本单位表示为( )
A.N/m B.kg·m/s2 C.kg/m2 D.kg/s2
二、非选择题
10.据报载,我国自行设计生产运行速度可达v=150 m/s的磁悬浮飞机.假设“飞机”的总质量m=5 t,沿水平直轨道以a=1 m/s2的加速度从静止做匀加速起动至最大速度,忽略一切阻力的影响,(重力加速度g取10 m/s2)求:
(1) “飞机”所需的动力F;
(2) “飞机”起动至最大速度所需的时间t.
11.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图.若已知飞船质量为3.0×103 kg,其推进器的平均推力为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5 s,测出飞船和空间站速度变化是0.05 m/s.求空间站的质量.
12.如图所示,水平面上,质量为10 kg 的物体受到大小为F=100 N的推力的作用下向右做匀加速直线运动,物体与地面间的动摩擦因数μ = 0.2,问:
(1) 物体受到的合外力大小为多少?
(2) 物体获得的加速度大小为多少?
(3) 如果物体从静止开始做匀加速直线运动,那么4 s末的位移为多少?
1. B 根据牛顿第二定律有F=ma,质量的单位为kg,加速度的单位为 m/s2,根据单位运算可知,由牛顿第二定律,可以推出力的单位的另一种表述为kg·m/s2.B正确.
2. A 根据p= 可知,1 Pa=1=1=1 .A正确.
3. C 惯性只与质量有关,航天员在空中失重并没有失去惯性,A错误;伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,不是牛顿,B错误;牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成F=ma,C正确;在国际单位制中,时间的基本单位只是s,其他的单位不是国际单位制中的单位,D错误.
4. B “急动度”的定义为加速度对时间的变化率,用j表示,则有j=,加速度的单位为m/s2,则“急动度”的单位m/s3.B正确.
5. A 在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,A正确;力学的三个基本单位是kg、m、s; m/s、N是国际单位的导出单位,B、D错误;物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力,大小相等,C错误.
6. D 根据阻力公式可知Cd===2,所以没有单位,D正确.
7. D 国际单位制中力学的三个基本量为长度、质量、时间,可分别用D项中的刻度尺、天平、停表测量,故D正确。
8. B 由F=kSv2得k=,k的单位为=kg/m3,B正确。
9. D 由题中表达式可知,张力系数α的单位用国际单位制中的单位表示为,因为1 N=1 kg·m/s2,所以张力系数α用国际单位制中的基本单位表示为=kg/s2,故选D。
10. (1) 由牛顿第二定律得“飞机”所需的动力
F=ma=5 000 N.
(2) 从起动至最大速度所需时间t==150 s.
11. 由加速度定义式a== m/s2=0.01 m/s2,
由牛顿第二定律F=(m1+m2)a,
空间站的质量为
m2== kg=8.7×104 kg.
12. (1) 物体受到的合外力
F合=F-μmg=100 N-0.2×10×10 N=80 N.
(2) 根据牛顿第二定律有F合=ma,
解得a==8 m/s2.
(3) 4 s末的位移x=at2=×8×16 m=64 m.
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