内容正文:
力学单位制拔高练习卷
一、单选题
1.关于力学单位制,下列说法正确的是( )
A.厘米、米每秒、米每二次方秒都是国际单位制的导出单位
B.牛顿、米、秒都是国际单位制的基本单位
C.在国际单位制中,长度的单位可以是米,也可以是厘米
D.基本单位和导出单位组成了单位制
【答案】D
【详解】A.厘米是长度的单位,但不是国际单位制中的基本单位,也不是导出单位,A错误;
B.“千克米每二次方秒”是由推导出来的,是国际单位制中的导出单位,为了纪念牛顿把它命名为牛顿,B错误;
C.在国际单位制中,长度的单位是米,C错误;
D.单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的单位叫做导出单位,D正确。
故选 D。
2.当汽车高速行驶时,空气阻力大小与车速的平方成正比。比例系数k的单位用国际基本单位表示是( )
A.kg/s B.N/(m/s)2 C. D.
【答案】C
【详解】ACD.已知空气阻力公式为,变形得。国际单位制中,力的单位用基本单位表示为,速度的单位为,代入得的单位为:。故AD错误,C正确;
B.单位中包含导出单位,不符合“用国际基本单位表示”的要求,故B错误。
故选C。
3.直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体的内摩擦而产生的能量损失。已知直管阻力hf(单位为m2·s-2)的计算式包括动摩擦因数µ、直管的长度l、直管的内径(直径)d和流体在直管内的流速v,则hf的计算式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据力学单位制导出单位可知的单位为
满足题干要求,同理可证其他几项单位导出均不等于m2·s-2。
故选 A。
4.微小颗粒在粘性空气中低速运动时,受到的粘滞阻力满足关系式f=krv,其中f为粘滞阻力,r为颗粒半径,v为运动速度,k为粘滞系数。在国际单位制中,粘滞系数k的单位可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据粘滞阻力公式,变形可得,各物理量的国际单位如下:
力的单位为,即;半径的单位为;速度的单位为。
AB.将单位代入的表达式得:,故A正确,B错误;
CD.将换为基本单位推导:,故C、D错误;
故选A。
5.飞机升力的计算涉及多个关键因素,主要包括气体密度、飞行速度、机翼的面积以及升力系数。某双翼客机飞行中所受升力的计算公式为,其中升力系数无单位。则( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】B
【详解】物理公式等号两侧量纲必须一致,先明确各物理量的量纲:力的量纲
密度量纲
面积量纲
速度量纲
升力系数无量纲。
质量量纲指数
时间量纲指数
得
长度量纲指数
代入、
解得
故选B。
6.托尔(Torr)是真空技术领域广泛应用的计量单位,其定义为1毫米汞柱产生的压强,精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示1托尔,下列表述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】托尔是压强单位,,题目要求用国际单位制基本单位表示,推导如下:
压强定义式为
结合牛顿第二定律
力的国际基本单位为
面积的国际基本单位为
因此压强的国际基本单位为
故选B。
7.2018年11月16日,第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。其中质量单位“千克”改由普朗克常量h、米和秒来定义:当普朗克常量h以单位J·s表示时,取其固定数值为来定义千克。则普朗克常量用国际单位制中的基本单位表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据功的定义,力的单位由牛顿第二定律可得
因此
则的单位为
故选B。
8.宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车和电梯的设计等多种领域常要用到 “急动度” 的概念, “急动度”是描述加速度随时间变化快慢的物理量,关于 “急动度” 的单位,下列用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A. B. C.N/(kg·s) D.
【答案】B
【详解】ABD.急动度是加速度变化量(单位为)与时间(单位为s)的比值,其单位为;对A选项分析,可得,是速度的单位,故AD错误,B正确;
C.对C选项分析,可得,单位等效但N不属于基本单位,不符合题意,故C错误。
故选B。
9.我国“华龙一号”核电站反应堆的压力容器在运行中会受到中子辐照,材料吸收剂量过大时韧性开始下降。吸收剂量表示单位质量物质吸收的辐射能量,国际单位是戈瑞(Gray)。用国际单位制的基本单位表示“戈瑞”,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,吸收剂量的定义为单位质量物质吸收的辐射能量,表达式为,其中为吸收的辐射能量,为物质质量。
戈瑞的单位为
故选C。
10.能流密度I是指单位时间内通过单位面积的能量。在电磁学中,描述电磁波的传播时,能流密度也被称为坡印廷矢量。关于I的单位,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.能流密度单位分母含面积单位,应为,故A错误;
B.,因此,与能流密度单位不符,故B错误;
C.将代入
可得,与能流密度单位一致,故C正确;
D.是力的单位,与能流密度单位不符,故D错误。
故选C。
11.由万有引力定律可知,物体之间相互作用力的大小为,式中G为引力常量。若用国际单位制的基本单位表示,G的单位应为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由 得
力的单位是
代入可得G的单位应为
故选B。
12.我国航天员在天宫一号空间实验室演示了“质量的测量”。测量仪测得三个物理量:恒力F,时间t和速度v,由物理量的单位制可推知质量的表达式正确的是( )
A. B. C. D.Fvt
【答案】A
【详解】根据物理量的单位制推导质量的表达式。力的单位是牛顿(N),即;时间的单位是秒(s);速度的单位是米每秒(m/s)。质量的单位是千克(kg)。
A.单位计算为 ,符合质量单位,故A正确;
B.单位计算为 ,不是质量单位,故B错误;
C.单位计算为 ,不是质量单位,故C错误;
D.单位计算为 ,不是质量单位,故D错误。
故选A。
13.若长度、质量、时间和动量分别用、、和表示,则下列各式表示能量的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.根据题意可知的单位为
结合动能公式可知为能量单位,故A正确;
B.根据题意可知的单位为,是力的单位,故B错误;
C.根据题意可知的单位为,是速度的单位,故C错误;
D.根据题意可知的单位为,与能量单位不符,故D错误。
故选A。
14.测量血压时常用cmHg(厘米汞柱)作为单位,则用国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是( )
A.Pa B. C. D.
【答案】D
【详解】压强公式为
力的公式为
代入得
国际单位制基本单位中,质量单位为,长度单位为,时间单位为,则压强单位为
故选D。
15.关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是( )
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.1N=1kg·m·s
C.“秒”“千克”“米”都属于国际单位制的单位
D.只从单位的角度看,公式(其中F是力、m是质量、v是速度、r是半径)一定不正确
【答案】C
【详解】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,力是导出物理量,故A错误;
B.牛顿的定义为,故B错误;
C.“秒”(时间单位)、“千克”(质量单位)、“米”(长度单位)均为国际单位制(SI)的基本单位,故C正确;
D.公式中,力的单位
右边单位:质量为kg,速度为m/s,故为,半径为m,因此的单位为,与力的单位一致,故从单位角度看公式正确,故D错误。
故选C。
二、多选题
16.下雨时,雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为,其中表示空气密度,表示雨滴直径,表示雨滴下落的速率,被称之为雷诺系数,其经验公式为,为流体的黏滞系数,根据以上信息判断下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动,直到加速度减为0
B.雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比
C.雷诺系数的单位为
D.黏滞系数的单位为
【答案】AD
【详解】AB.由题可知,雨滴下落过程中受到的阻力
可知雨滴下落过程中受到的阻力不是与雨滴速率的平方成正比,但是随速率的增大而增大,则加速度逐渐减小,即雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动,当空气阻力与重力等大反向时,接下来雨滴将做匀速直线运动,故A正确,B错误;
C.根据有
即k的单位为,通过计算可知k无单位,故C错误;
D.由于k无单位,则经验公式中的三项都是没有单位的,则也没有单位,所以黏滞系数η的单位与ρvd的单位相同,为,故D正确。
故选AD。
17.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
【答案】ABD
【详解】A.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,1N就是使质量1kg的物体产生1m/s2加速度的力,A正确;
B.在国际单位制中,力学的三个基本单位是kg、m、s,B正确;
C.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;
D.在国际单位制中,m/s、N、m/s2都是导出单位,D正确。
故选ABD。
18.现有一个物理量及其表达式为A=,其中r是长度,T是时间,又已知G的单位是N·m2·kg-2据此,推导可知下列选项正确的是( )
A.物理量A的国际单位是基本单位
B.物理量A国际单位是导出单位
C.物理量A与力F和加速度a的比值是同一个物理量
D.物理量A与加速度a和时间t的乘积是同一个物理量
【答案】AC
【分析】由题意可知考查单位制的应用,根据相关物理关系分析计算可得。
【详解】A B.物理单位通过物理关系进行运算,
可见物理量A是质量,是基本物理量,对应的单位kg是国际单位中的基本单位,故A正确,B错误;
C.物理量A为质量,力F和加速度a的比值对应的物理量也是质量,是同一个物理量,故C正确;
D.物理量A为质量,加速度a和时间t的乘积是速度变化量,不是同一个物理量,故D错误。
故选择AC。
【点睛】物理关系式在确定各物理量数量关系的同时也确定出物理量间的单位的关系,根据相关公式分析计算可得。
19.声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例系数k表示。根据上述情况,判断下列关于声音在该气体中的速度的表达式肯定错误的是( )
A.v=k B.v=k
C.v=k D.v=k
【答案】BCD
【详解】压强p可由公式p=求得,则p的单位为
=
密度ρ可由公式ρ=求得,则ρ的单位为kg/m3。由于题中k没有单位。
A.k的单位为m/s,故A的表达式可能正确;
B.k的单位为s/m,不是速度的单位,故B的表达式肯定错误;
C.k的单位为m2/s2,不是速度的单位,故C的表达式肯定错误;
D.的单位为s2/m2,不是速度的单位,故D的表达式肯定错误。
本题选速度的表达式肯定错误的,故选BCD。
20.下列物理学公式正确的是
A.声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
B.声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
C.爱因斯坦提出的质量与速度关系(为静止质量,c为光速,为物体速度)
D.爱因斯坦提出的时间与速度关系(为静止时间,c为光速,为物体速度)
【答案】BD
【分析】根据选项的表达式,分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式.爱因斯坦提出的质量与速度关系,(m0为静止质量,C为光速,v为物体速度);爱因斯坦提出的时间与速度关系(t0为静止时间,C为光速,v为物体速度.
【详解】A、B项:密度的单位为kg/m3,压强的单位为N/m2,又1N=1kgm/s2,则的单位为,等于速度的单位.故B正确,A错误;
C项:爱因斯坦提出的质量与速度关系,(m0为静止质量,C为光速,v为物体速度)故C错误;
D项:爱因斯坦提出的时间与速度关系,(t0为静止时间,C为光速,v为物体速度),故D正确.
故应选:BD.
【点睛】对于物理中的公式一定要牢固的掌握住,根据公式就可以判断物理量的单位与哪些单位等效.
答案第10页,共12页
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力学单位制拔高练习卷
一、单选题
1.关于力学单位制,下列说法正确的是( )
A.厘米、米每秒、米每二次方秒都是国际单位制的导出单位
B.牛顿、米、秒都是国际单位制的基本单位
C.在国际单位制中,长度的单位可以是米,也可以是厘米
D.基本单位和导出单位组成了单位制
2.当汽车高速行驶时,空气阻力大小与车速的平方成正比。比例系数k的单位用国际基本单位表示是( )
A.kg/s B.N/(m/s)2 C. D.
3.直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体的内摩擦而产生的能量损失。已知直管阻力hf(单位为m2·s-2)的计算式包括动摩擦因数µ、直管的长度l、直管的内径(直径)d和流体在直管内的流速v,则hf的计算式可能为( )
A. B. C. D.
4.微小颗粒在粘性空气中低速运动时,受到的粘滞阻力满足关系式f=krv,其中f为粘滞阻力,r为颗粒半径,v为运动速度,k为粘滞系数。在国际单位制中,粘滞系数k的单位可表示为( )
A. B. C. D.
5.飞机升力的计算涉及多个关键因素,主要包括气体密度、飞行速度、机翼的面积以及升力系数。某双翼客机飞行中所受升力的计算公式为,其中升力系数无单位。则( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
6.托尔(Torr)是真空技术领域广泛应用的计量单位,其定义为1毫米汞柱产生的压强,精确值为133.322 Pa。现用国际单位制的基本单位表示1托尔,下列表述正确的是( )
A. B.
C. D.
7.2018年11月16日,第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。其中质量单位“千克”改由普朗克常量h、米和秒来定义:当普朗克常量h以单位J·s表示时,取其固定数值为来定义千克。则普朗克常量用国际单位制中的基本单位表示为( )
A. B. C. D.
8.宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车和电梯的设计等多种领域常要用到 “急动度” 的概念, “急动度”是描述加速度随时间变化快慢的物理量,关于 “急动度” 的单位,下列用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A. B. C.N/(kg·s) D.
9.我国“华龙一号”核电站反应堆的压力容器在运行中会受到中子辐照,材料吸收剂量过大时韧性开始下降。吸收剂量表示单位质量物质吸收的辐射能量,国际单位是戈瑞(Gray)。用国际单位制的基本单位表示“戈瑞”,正确的是( )
A. B. C. D.
10.能流密度I是指单位时间内通过单位面积的能量。在电磁学中,描述电磁波的传播时,能流密度也被称为坡印廷矢量。关于I的单位,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
11.由万有引力定律可知,物体之间相互作用力的大小为,式中G为引力常量。若用国际单位制的基本单位表示,G的单位应为( )
A. B.
C. D.
12.我国航天员在天宫一号空间实验室演示了“质量的测量”。测量仪测得三个物理量:恒力F,时间t和速度v,由物理量的单位制可推知质量的表达式正确的是( )
A. B. C. D.Fvt
13.若长度、质量、时间和动量分别用、、和表示,则下列各式表示能量的是( )
A. B. C. D.
14.测量血压时常用cmHg(厘米汞柱)作为单位,则用国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是( )
A.Pa B. C. D.
15.关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是( )
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.1N=1kg·m·s
C.“秒”“千克”“米”都属于国际单位制的单位
D.只从单位的角度看,公式(其中F是力、m是质量、v是速度、r是半径)一定不正确
二、多选题
16.下雨时,雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为,其中表示空气密度,表示雨滴直径,表示雨滴下落的速率,被称之为雷诺系数,其经验公式为,为流体的黏滞系数,根据以上信息判断下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动,直到加速度减为0
B.雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比
C.雷诺系数的单位为
D.黏滞系数的单位为
17.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
18.现有一个物理量及其表达式为A=,其中r是长度,T是时间,又已知G的单位是N·m2·kg-2据此,推导可知下列选项正确的是( )
A.物理量A的国际单位是基本单位
B.物理量A国际单位是导出单位
C.物理量A与力F和加速度a的比值是同一个物理量
D.物理量A与加速度a和时间t的乘积是同一个物理量
19.声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例系数k表示。根据上述情况,判断下列关于声音在该气体中的速度的表达式肯定错误的是( )
A.v=k B.v=k
C.v=k D.v=k
20.下列物理学公式正确的是
A.声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
B.声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
C.爱因斯坦提出的质量与速度关系(为静止质量,c为光速,为物体速度)
D.爱因斯坦提出的时间与速度关系(为静止时间,c为光速,为物体速度)
答案第10页,共12页
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