内容正文:
第四章
04分层作业27 力学单位制
A组 基础巩固练
1.(多选)下列有关单位制的说法正确的是( )
A.国际单位制中,力学的基本单位是牛顿、米、秒
B.实验表明,物体在空气中高速行进时,空气阻力Ff与受力面积S及速度v的关系为Ff=kSv2,则在国际单位制中,比例系数k的单位是kg/m3
C.1 N是指使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度所需要的力
D.在单位制中,“N/kg”与“ m/s2”是等价的
2.(2026黑龙江大庆高一期末)中国的洲际导弹可以以“打水漂”的方式在大气层的边缘运动,若导弹在飞行过程中受到的阻力大小与速度大小的关系式为Ff=kv3,则阻力系数k的单位为( )
A.kg·s-1 B.kg·m-1
C.kg·m-2·s2 D.kg·m-2·s
3.(2026江苏南京高一月考)球体在液体中下落时,液体对球的黏滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,关系式为F=6πηrv,其中η为液体的黏滞系数,它的单位用国际制基本单位表示为( )
A. B. C. D.N·m2
4.第26届国际计量大会决定,千克由普朗克常量h及米和秒定义,即1 kg=。此次标准实施后,国际单位制中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上,保证了SI单位的长期稳定性和通用性。下列说法正确的是( )
A.普朗克常量h是个无单位的常量
B.普朗克常量h的单位等效于N·m·s
C.普朗克常量h的单位等效于kg·m·s-2
D.受外界因素的影响,普朗克常量h的数值也会发生细微变化
5.有几名同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小与其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,其中可能正确的是( )
A.x= B.x= C.x=Ft D.x=
6.(多选)用国际单位制验证下列表达式,其中可能正确的是( )
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)
B组 能力提升练
7.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)中可能正确的是( )
A.v=k B.v=
C.v= D.v=
8.在某次太空授课的环节中,航天员通过向水膜注水形成了一个小水球,视频中可以清晰地看到小水球在不断地进行周期性振动(即小水球形状在不断发生周期性变化),研究表明,小水球振动的频率f=k。其中σ的单位为牛顿每米(N/m),m为小水球质量,下列关于k的说法正确的是( )
A.k是无单位的物理量
B.k与时间的单位相同
C.k与频率f的单位相同
D.k与σ的单位相同
C组 素养拔高练
9.某运输机的升力为FL=CLpS(其中p为飞行动压,S为机翼面积,CL是一个无单位升力系数)。若用ρ表示空气的密度,m表示飞机的质量,v表示飞行速度,F表示飞机发动机推力,试根据所学的物理知识和方法进行分析,判断出下列飞行动压p的表达式合理的是( )
A.p= B.p=
C.p=
参考答案
1.BD 国际单位制中,力学的基本单位是千克、米、秒,故A错误;空气阻力Ff与受力面积S及速度v的关系为Ff=kSv2,则k=,可得比例系数k的单位为,即kg/m3,故B正确;1 N是指使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所需要的力,故C错误;在单位制中,有1=1=1 m/s2,故“N/kg”与“m/s2”是等价的,故D正确。
2.D 根据单位一致性原则,力Ff的单位为牛顿(N),即kg·m·s-2,速度v的单位为m·s-1,因此v3的单位为(m·s-1)3=m3·s-3,由关系式Ff=kv3,可得k=,故阻力系数k的单位为=kg·m1-3·s-2-(-3)=kg·m-2·s。故选D。
3.B 根据黏滞阻力公式F=6πηrv,黏滞系数η的单位为η=。故选B。
4.B 依题意1 kg=,则h=6.626 070 15×10-34 kg·m2·s-1,所以h的单位为kg·m2·s-1;由于1 N=1 kg·m·s-2,因此普朗克常量h的单位等效于N·m·s,故B正确,A、C错误;普朗克常量不随外界因素发生变化,D错误。
5.D 把各物理量的单位都用国际单位表示,v的单位为m·s-1,a的单位为m·s-2,F的单位为kg·m·s-2,x的单位为m,t的单位为s,m的单位为kg,由此可解出A、B、C、D计算结果的单位分别为s、m2·s-1、kg·m·s-1、m,故A、B、C一定错误,D可能正确。
6.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,可知选项B、D可能正确,A、C错误。
7.C v的单位是m/s,p的单位是N/m2,ρ的单位是kg/m3,经计算得表达式v=k右侧的单位是,表达式v=右侧的单位是,表达式v=右侧的单位是,表达式v=右侧的单位是,故C可能正确。
8.A σ的单位为N/m,m为质量,单位为kg,f为频率,单位为Hz,根据小球振动的频率f=k,可知k=f,则有:1k=1·=1·=1··s=1,所以k是无单位的物理量,故A正确,B、C、D错误。
9.C 根据题意可得p=,所以飞行动压的单位为的单位为,故A错误。的单位为 kg· m/s2· kg/m3· m/s=,故B错误。的单位为 kg/m3·(m/s)2=,故C正确。的单位为,故D错误。
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