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

4.4 力学单位制 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（22-23高一下·浙江·期中）下列属于国际单位制中力学基本物理量的是（　　） A．秒 B．牛顿 C．质量 D．速度 2．（23-24高一下·浙江·期中）下列属于国际单位制基本单位符号的是（　　） A．N B．J C．m D．W 3．（23-24高一下·浙江·期中）以下哪个物理量是力学中的基本物理量（    ） A．质量 B．压力 C．体积 D．温度 4．（22-23高一上·江苏常州·阶段练习）下列说法错误的是（  ） A．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，不能把航空母舰看作质点 B．“一江春水向东流”是以大地为参考系来描述江水的运动 C．千克.米.牛顿是国际单位制中的基本单位 D．宇宙飞船在太空中也有惯性 5．（23-24高一下·云南·阶段练习）物理量之间通过各种有关的定义和物理定律彼此建立联系．国际单位制规定了三个力学基本物理量，对应着它们的测量仪器是下列哪一组（　　） A．米尺、弹簧秤、打点计时器 B．米尺、天平、秒表 C．弹簧秤、天平、秒表 D．打点计时器、测力计、量角器 6．（23-24高一上·宁夏石嘴山·阶段练习）小球在液体中运动时会受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力。如果液体的粘滞性较大，小球的半径较小，则小球受到的粘滞力f=6πηrv，式中η称为液体的粘滞系数，r为小球半径，v为小球运动的速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示η的单位，则其单位为（　　） A． B． C． D．η为常数，没有物理单位 7．（22-23高一上·山东菏泽·期末）杠杆的平衡条件是“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”，物理上将“力×力臂”定义为“力矩”．根据你所掌握的知识，力矩的单位用国际单位制中的基本单位表示应该是（    ） A．Nm B．Ns C．kgms-1 D．kgm2s-2 8．（23-24高一上·上海浦东新·期中）某文献中出现的单位“m/s3”与以下哪个物理量随时间的变化率有关（　　） A．速度 B．加速度 C．位移 D．力 二、多选题 9．（2025年上海市第二十九届高一下学期竞赛物理试题）下列说法中正确的是（　　） A．千克、秒、牛顿都是国际单位制中的单位 B．已知合力和两个分力的方向（不在同一直线上），分解结果是唯一的 C．牛顿第一定律在非惯性系中仍然成立 D．速度、加速度、重力、路程均是矢量，相加时遵循平行四边形定则 10．（24-25高一上·重庆沙坪坝·阶段练习）物体在粘滞流体中运动时所受的阻力叫做粘滞阻力，球形物体在流体中运动时受到的粘滞阻力的表达式为，其中η为流体的粘滞系数，r为球形物体的半径，v为球形物体运动的速率。小球在蓖麻油中从液面下某处由静止开始下落，经过一段时间达到最大速度vm。已知蓖麻油足够深，小球的密度为ρ1，蓖麻油的密度为ρ2，重力加速度为g，球体体积公式，则下列说法正确的是（　　） A．在国际单位制中粘滞系数的单位为 B．仅将小球半径变为原来的2倍，小球达到最大速度为4vm C．仅增大小球密度，小球速度达到vm时所需时间不变 D．小球运动过程中加速度的最大值为 三、实验题 11．（23-24高三上·湖南邵阳·阶段练习）某学习小组利用如图（a）所示的实验装置测量圆形橡皮筋的弹性模量，在弹性限度内，橡皮筋像弹簧一样，弹力大小F与伸长量x成正比，即，k值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y在材料力学上称之为弹性模量。    （1）在国际单位制中，弹性模量Y的单位应该是_________。 A．N　　B．m　　C．N/m　　D． （2）先利用刻度尺测量圆形橡皮筋的原长L=10.00cm，再利用螺旋测微器测量橡皮筋处于原长时的直径D，如图（b）所示，则_________mm。 （3）作出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图像，如图（c）所示，则该橡皮筋的k值为_________N/m。 （4）由通过计算得出该橡皮筋的弹性模量_________（保留两位有效数字）。 12．（23-24高一上·安徽·阶段练习）橡皮绳也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。 （1）在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是________（填选项序号）。 A．Pa    B．N·m    C．N/m    D．N （2）有一段横截面为圆形的橡皮绳，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。 ①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度，利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。 ②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验，当悬挂钩码的质量为m时，测得橡皮绳长度为，已知当地重力加速度为g，则此橡皮绳Y值的表达式为Y＝________（用D、、、m、g表示）。 四、解答题 13．（24-25高一上·福建厦门·期中）如图所示为趣味运动会托乒乓球跑步的比赛情景，赛道为水平直道，运动员在比赛过程中以速度沿水平直道做匀速直线运动，球拍与水平面的夹角始终为，质量为的乒乓球一直位于球拍中心且相对球拍不动。已知球拍与球之间的摩擦力恰好为零；球受到的空气阻力的方向与运动方向相反，大小与其速度的大小成正比，即（比例系数为常数）。重力加速度取。求： (1)乒乓球受到的支持力的大小； (2)空气阻力的大小； (3)比例系数。 （23-24高三上·上海杨浦·阶段练习）随着我国社会和经济的发展，体育运动越来越受到人们的青睐。安全、有效地开展体育运动，对全民健身运动的开展及我国体育后备人才的培养至关重要。研究表明，只有在体育运动中的训练和教学过程中对其所包含的物理原理进行详细的了解，并加以科学、合理的运用才能使体育运动得到质的提升。 14．重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ， 则（　　）    A．当θ=60°时，运动员单手对地面的正压力大小为 B．当θ=120°时，运动员单手对地面的正压力大小为G C．当θ不同时，运动员受到的合力不同 D．当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 15．从地面以相同的初速度先后竖直向上抛出两个小球，不计空气阻力，则在小球落地前（　　） A．某一时刻两小球的位移可能相等 B．某一时刻两小球的速度可能相等 C．任意时刻两小球的位移差都相等 D．任意时刻两小球的速度差都相等 16．世界杯比赛用球中都装有定位芯片，图为足球出界后利用芯片所测得的足球运动情况的部分 v-t图，记录了足球在草坪上滚动直到停下来的过程，所用时间是 10s。根据图像可估算出足球最后阶段滚动了约____________m后停止（计算结果均保留两位有效数字），过程中足球的平均速度为____________m/s（计算结果均保留两位有效数字）。    17．如图所示，运动员质量为 m，从离地高h的雪坡最高点沿倾角为θ的直赛道由静止起下滑，接近雪坡底端时匀速下滑。运动员所受空气阻力F=kSv2， k为常量， S为截面积， v为速度。运动员与雪坡间的动摩擦因数为μ。重力加速度为g，则常量k的单位是____________（用国际单位制的基本单位表示），由此推测k所代表的物理量是____________。    18．短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了 100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是 9.69s和 19.30s。假定他在 100m比赛时从发令到起跑的反应时间是 0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与 100m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96%。求： （1） 加速所用时间和达到的最大速率； （2）起跑后做匀加速运动的加速度。（结果保留两位小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A C B B D B AB ABD 1．C 【详解】国际单位制中力学基本物理量是质量、时间和长度。 故选C。 2．C 【详解】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，对应符号分别是kg、m、s、A、K、cd、mol，其余单位都属于导出单位。 故选C。 3．A 【详解】力学中的基本物理量分别是长度、时间和质量。 故选A。 4．C 【详解】A．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航母的大小和形状不能忽略，不能把航空母舰看作质点，故A正确； B．“一江春水向东流”是水相对大地运动，是以大地为参考系来描述江水的运动,故B正确； C．千克、米是国际单位制中的基本单位，牛顿不是国际单位制中的基本单位，故C错误； D．有质量的物体都有惯性，宇宙飞船在太空中也有惯性，故D正确。 本题选错误项，故选C。 5．B 【详解】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间。长度是用刻度尺来测量的，质量是用天平来测量的，时间是用秒表来测量的。 故选B。 6．B 【详解】力的单位是牛顿，用力学基本单位表示为：kg·m/s2，r的单位是m，v的单位是m/s，根据题意可得 所以η的单位为 故选B。 7．D 【详解】“力矩’定义为“力乘以力臂”，采用国际单位制的基本单位，力的单位为“kg m s-2”，力臂的单位为“m”，所以力矩的单位为kgm2s-2。 故选D。 8．B 【详解】加速度的国际单位为m/s2，可知该单位与加速度随时间的变化率有关。 故选B。 9．AB 【详解】A．千克、秒、牛顿都是国际单位制中的单位，其中千克、秒是国际单位制中的基本单位，牛顿是国际单位制中的导出单位，故A正确； B．已知合力和两个分力的方向（不在同一直线上），根据平行四边形定则可知，分解结果是唯一的，故B正确； C．牛顿第一定律在非惯性系中不成立，故C错误； D．速度、加速度、重力均是矢量，相加时遵循平行四边形定则，路程是标量，相加时遵循代数相加规律，故D错误。 故选AB。 10．ABD 【详解】A．根据，解得，则在国际单位制中粘滞系数的单位为，A正确。 B．小球达到最大速度vm时，根据平衡条件得：，解得 仅将小球半径变为原来的2倍，小球达到最大速度为4vm，B正确； C．设释放后某一时刻小球的速度为v，则此时小球所受粘滞阻力为，小球受到重力、浮力和粘滞阻力，由牛顿第二定律有，化简得 仅增大小球密度ρ1，小球的加速度变大，小球速度达到vm时所需时间变短，C错误； D．根据，小球速度为零时加速度最大，加速度的最大值为，D正确。 故选ABD。 11． D 2.150 312.5 8.6×106Pa 【详解】（1）[1] 根据表达式，k的单位是N/m，L的单位m，S的单位是m2，所以Y的单位是N/m2。 故选D。 （2）[2] 由图（b）可知，螺旋测微器的读数为 D=2mm+15.0×0.01mm=2.150mm 则橡皮筋处于原长时的直径为2.150mm。 （3）[3] 根据胡克定律F=kx，图像的斜率大小等于劲度系数大小，劲度系数 （4）[4]根据可得 12． A 【详解】（1）[1] 由 F＝kx 可得 Y的单位为 故选A。 （2）[2]根据上面推导，得 其中 代入可得 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）匀速运动时受力分析如图所示 根据平衡条件得 代入数据可得 （2）根据平衡条件得 代入数据可得 （3）根据题意可知 可得 14．A 15．AD 16． 12 1.2 17． kg/m3 密度 18．（1）1.29s；11.25m/s；（2）8.72m/s2 【解析】14．AB．地面对手掌的弹力竖直向上，根据平衡条件，地面对单个手掌的支持力为，与角度无关，故A正确，B错误； C．运动员始终处于平衡状态，合外力为零，与角度无关，故C错误； D．根据平衡条件，运动员与地面之间的相互作用力大小为G，与角度无关，故D错误。 故选A。 15．AC．可能存在第一个小球下落时碰到第二个小球上升的时刻，位移相等，则不会任意时刻位移差都相等，故A正确，C错误； BD．第一个小球的速度 第二个小球的速度 则无论t取何值，速度不可能相等，且 任意时刻两小球的速度差都相等，故B错误，D正确； 故选AD。 16．[1]根据速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，面积约为12格，则位移为 [2]平均速度为 17．[1][2]根据F=kSv2，可得 则k的单位 由此可判断k所代表的物理量是密度。 18．（1） 设加速所用时间为t和达到的最大速率为v，则在过程中 在过程中 联立解得 ， （2）加速度大小 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $