内容正文:
4.4力学单位制(同步作业中等版)
一、单选题
1.在解一道文字计算题时(用字母表示结果的计算题),一个同学解得x=(t1+t2)用单位制的方法检查这个结果( )
A.一定是正确
B.一定错误
C.如果用国际单位制结果可能正确
D.用国际单位制,结果错误,如果用其它单位制,结果可能正确
2.在国际单位制中,下列说法正确的是( )
A.力学基本量是长度、质量、时间,所有的物理量都有单位
B.kg、N、m/s都是导出单位
C.根据牛顿第二定律表达式可知:
D.米、吨和秒是国际单位制中的基本单位
3.以下单位属于国际基本单位的是( )
A.s B.m/s2 C.km/s D.N
4.2021年12月9日,翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空课。航天员叶光富在完全失重的环境中做了“转身动作”的实验,该实验与物理概念“角动量”有关,在物理学中角动量是和物体到原点的位移及动量相关的物理量,其大小可以表达为mvr,其中m、v、r分别对应质量、速率、半径。由此可以看出角动量的单位用国际单位制基本单位表示为( )
A.kg·m/s B.kg·m2/s C.N·m/s D.N·m·s
5.力学单位制中,作为基本单位的物理量是( )
A.米、秒、千克 B.质量、时间、长度
C.质量、秒、长度 D.加速度、位移、速度
6.下列说法正确的是( )
A.物体受到力的作用时,力克服了物体的惯性,使其产生了加速度
B.人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力
C.物理公式既能确定物理量之间的数量关系,又能确定物理量间的单位关系
D.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用的瞬间,加速度为零
7.力矩表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。如图所示,秤杆水平时秤砣的重力与OA距离的乘积即为重力的力矩。力矩的单位用国际单位制中的基本单位可以表示为( )
A. B. C. D.
8.同学们学过的测量仪器主要有:刻度尺、天平、秒表、打点计时器、汽车速度计、测力计、量筒等,在下列各组仪器中,都可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的是
A.刻度尺、天平、秒表 B.刻度尺、测力计、汽车速度计
C.刻度尺测力计、打点计时器 D.量筒、天平、秒表
9.在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题),一个同学解得速度用单位制的方法检查,这个结果( )
A.如果用国际单位制,结果可能正确
B.如果用非国际单位制,结果可能正确
C.无论用任何单位制,结果一定是错误的
D.不能判断正误
10.雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一,它是一个无量纲量(即没有单位的物理量)。已知雷诺数由四个变量决定:流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d,黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是,则下列雷诺数的表达式可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.下列物理量的单位中,属于国际单位制中的导出单位的是( )
A.牛顿 B.秒 C.焦耳 D.瓦
12.在力学范围内,国际单位制规定了三个基本量,下列仪器所测的物理量是基本量的是( )
A.秒表 B.托盘天平
C.弹簧测力计 D.刻度尺
13.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)
14.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物理量的单位,但必须依据相关的公式,现有一个物理量,其中v是速度,r是长度。以下说法正确的是( )
A.A是速度 B.A是加速度
C.速度和加速度都是矢量 D.速度和加速度都是标量
15.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
16.要判断一个物理关系式是否成立,有时不必作复杂的推导,只需分析式中各量的单位,就可判定有些表达式是错误的。例如,光滑水平面上有一质量为、倾角为的光滑斜面体,它的斜面上有另一质量为的物块沿斜面下滑。已知重力加速度为g,关于下滑过程中物块对斜面压力、斜面的加速度及滑块加速度,下列关系式中一定错误的是( )
A. B.
C. D.
三、解答题
17.在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时,一个同学解得某物体位移(),请你用单位制的知识检查,说明这一结果是否可能正确。
18.如图,某老师健身跑步的速度可以达到5m/s,某人骑自行车的速度为19km/h。
(1)仅凭所给两个速度的数值能否判断健身跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系?
(2)你能比较以上两个速度的大小关系吗?以上两个速度哪个大?
19.一次小明在做物理作业时,推导出某物体运动时的位移x,初速度v0 ,加速度a和时间t之间有下面的关系:x=v0t2+at3,小明以为发现了一条新的运动规律,高兴地拿去给老师看.老师一看,立即遗憾地告诉他,这个公式是错误的!不可能有满足这个公式的运动.聪明的同学,你能很快看出该式的错误吗?
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
B
B
C
C
A
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
ACD
ABD
BD
BC
ABD
AC
1.B
【详解】根据公式x=(t1+t2),由于力的单位是N,时间单位是s,质量单位是kg,故等式右边的单位是:;等号左边的单位是:m;即等号左右单位不同,故等号不成立;故选B.
【点睛】物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.因此物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位,根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系,推导出其他物理量的单位.这些推导出来的单位叫做导出单位.基本单位和导出单位一起组成了单位制.
2.C
【详解】A.在国际单位制中,力学基本量是长度、质量、时间,单位是物理量的组成部分,有单位的物理量要注明单位,但并不是所有物理量都有单位,如前面学过的动摩擦因数μ就没有单位,故A错误;
B.千克是质量的单位,是基本单位,故B错误;
C.根据牛顿第二定律表达式F=ma进行单位运算,可知,故C正确;
D.在国际单位制中,长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本量,力学的三个基本单位分别是米、千克、秒,故D错误。
故选C。
3.A
【详解】A.s是国际单位中的基本单位,选项A正确;
B.m/s2是国际单位中的导出单位,选项B错误;
C.km/s是国际单位中的导出单位,选项C错误;
D.N是国际单位中的导出单位,选项D错误;
4.B
【详解】角动量的单位用国际单位制基本单位表示
故选B。
5.B
【详解】力学单位制中,作为基本单位的物理量是质量、时间、长度,其单位是:千克、秒、米,选项B正确。
故选B。
6.C
【详解】A.惯性是物体的固有属性,力能使物体产生加速度,但不能说力克服了物体的惯性,A错误;
B.根据牛顿第三定律,两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的,B错误;
C.物理公式不仅能确定物理量之间的数量关系,也能确定单位关系,C正确;
D.根据牛顿第二定律,合外力与加速度是瞬时对应关系,D错误。
故选C。
7.C
【详解】由题意可知重力的力矩,所以力矩的单位为
故C正确,ABD错误。
故选C。
8.A
【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,故选项A正确,BCD错误.
故选A。
点睛:力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,根据物理量来确定测量的仪器即可.
9.C
【详解】等号的两边的单位
即代国际单位制进入检验结果是错误的,则无论用任何单位制,结果一定是错误的;
故选C。
10.B
【详解】根据,可知
A.若雷诺数的表达式为,则雷诺数的单位为
故A错误;
B.若雷诺数的表达式为,则雷诺数的单位为
故B正确;
C.若雷诺数的表达式为,则雷诺数的单位为
故C错误;
D.若雷诺数的表达式为,则雷诺数的单位为
故D错误。
故选B。
11.ACD
【详解】A.力的单位牛顿是根据推导出来的,属于导出单位,故A符合题意;
B.秒是国际制基本单位,故B不符合题意;
C.焦耳是功的单位,是根据公式推导出来的,是导出单位,故C符合题意;
D.瓦是功率的单位,根据公式推导出来的,是导出单位,故D符合题意。
故选ACD。
12.ABD
【详解】国际单位制中,规定力学中三个基本单位分别是米、千克、秒,其物理量规定为基本物理量,分别是长度、质量、时间,测量使用的仪器分别是刻度尺(D)、天平(B)和秒表(A或钟表)。弹簧测力计是测量力的仪器。
故选ABD。
13.BD
【详解】A.等式左边x的单位是m,等式右边at的单位是m/s,不一致,故A错误;
B.等式左边a的单位是m/s2,等式右边的单位是m/s2,一致,故B正确;
C.等式左边F的单位是kg·m/s2,等式右边的单位是kg/s,不一致,故C错误;
D.等式左边v的单位是m/s,等式右边的单位是m/s,一致,故D正确。
故选BD。
14.BC
【详解】根据公式
可知物理量A的单位为
可知物理量A为加速度。且速度和加速度都是矢量。
故选BC。
15.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。
16.AC
【详解】A.该表达式中,分子的单位是分母的单位是,可知该表达式的单位为m/s2,不是力的单位,A一定错误,符合题意;
B.该表达式中,分子的单位是分母的单位是,可知该表达式的单位为,是力的单位,B可能正确,不符合题意;
C.该表达式中,分子的单位是分母中M的单位是kg,而m2单位是,分母中两项单位不一致,C一定错误,符合题意;
D.该表达式中,分子的单位是分母的单位是,可知该表达式的单位为m/s2,是加速度的单位,D可能正确,不符合题意;
故选AC。
17.在力学单位制中,力的单位是,质量的单位是,时间的单位是,据此题中位移表达式的右边的单位可换算为
而是速度的单位,不是位移单位,故题中结果错误。
【详解】略。
18.(1)由于两个速度的单位不同,故不能直接比较它们数值的大小;(2)能,自行车速度较大
【详解】(1)由于两个速度的单位不同,故不能直接比较它们数值的大小。
(2)应先统一这两个速度的单位,再根据数值大小来比较它们的大小;由于5m/s=5×3.6km/h=18km/h,故骑自行车的速度较大
19.见解析;
【详解】作为表示物理规律的方程,它两边的单位必须是相同的.不妨设速度、加速度、时间分别是1 m/s、1 m/s2、1 s代入x=v0t2+at3中得:
x=1 m/s×(1 s)2+×1 m/s2×(1 s)3=m·s
我们知道,位移的单位是米,可见上式中左右两边单位不同,因此,可判断公式x=v0t2+at3是错误的,不可能有什么运动服从它.
答案第1页(共2页)
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