2019_2020学年高中物理第四章4力学单位制练习（含解析）新人教版必修1.docx

4力学单位制基础巩固1.下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.千克、米、秒B.克、牛顿、米C.质量、长度、时间D.质量、力、位移解析选项C、D中所给的都是物理量,不是物理单位,选项C、D错误;千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位,选项A正确;B项中牛顿是导出单位,克不属于国际单位,选项B错误。答案A2.物理公式不仅反映了物理量之间的数量关系,同时也反映了物理量之间的单位换算关系。在物理学中,把作用于物体的力F与作用时间t的乘积定义为冲量I,即I=Ft,用国际单位制中的基本单位表示冲量单位的是()A.Nm/sB.NmC.kgm/sD.kgm/s2解析根据牛顿第二定律可知F=ma,即1N=1kgm/s2,则I=Ft的单位,1Ns=1kgm/s2s=1kgm/s,故选项C正确,选项A、B、D错误。答案C3.由万有引力定律可知,对任何两个质点,质量分别为m1和m2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F=Gm1m2r2,式中G为引力常量。若用国际单位制表示,G的单位是()A.kg2N/m2B.kgm2/NC.kg2m/ND.Nm2/kg2解析根据万有引力定律知F=Gm1m2r2,则G=Fr2m1m2,可知G的单位为Nm2/kg2=Nm2kg-2,故D正确,A、B、C错误。答案D4.(多选)下列说法中正确的是()A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B.长度是基本物理量,其单位m、cm、mm都是国际单位制中的基本单位C.若各物理量都采用国际制单位,则通过物理公式得出的最后的运算结果一定为国际制单位D.根据单位制运算,v2R(v指速度,R指半径)的单位是m/s2解析在力学中,力是基本概念,但力的单位“牛顿”不是力学单位制中的基本单位,故A错误;在国际单位制中,长度的单位中,m是基本单位,cm与mm是非国际单位制中的基本单位,故B错误;在物理公式运算时,如各物理量都采用国际单位,计算结果的单位一定是国际单位,故C正确;根据单位制运算,v2R(v指速度,R指半径)的单位是m/s2,故D正确。答案CD5.有几个同学在一次运算中,得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下,可能正确的是()A.x=v2aB.x=mv3FC.x=FtD.x=mv22F解析把各物理量的单位都用基本单位表示,v的单位为m/s,a的单位为m/s2,F的单位为kgm/s2,x的单位为m。由此可解出选项A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、kgm/s、m,故选项A、B、C错误,选项D可能正确。答案D6.一物体在2 N的外力作用下,产生10 cm/s2的加速度,求该物体的质量。下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是()A.m=Fa=210 kg=0.2 kgB.m=Fa=2N0.1m/s2=20kgm/s2m/s2=20 kgC.m=Fa=20.1=20 kgD.m=Fa=20.1 kg=20 kg解析在进行数量运算的同时,也要把单位带进运算过程。带单位运算时,可以将数据均带上单位,且单位换算要准确,也可以把题中的已知量的单位都用国际单位制表示,计算的结果就用国际单位制表示,这样在统一已知量的单位以后,就不必一一写出各个量的单位,只在数字后面写出正确单位即可。在备选的四个选项中选项A、C均错误,选项B解题过程正确,但不简洁,只有选项D运算正确,且简洁而又规范。答案D7.一个恒力作用在质量为m1的物体上,产生的加速度为a1;若这个恒力作用在质量为m2的物体上,产生的加速度为a2。若这个恒力作用在质量为m1+m2的物体上,则产生的加速度等于()A.a1a2B.a1a2C.a1+a2a1a2D.a1a2a1+a2解析用牛顿第二定律可求得a=a1a2a1+a2,从而对正确选项作出判断。然而,作为选择题,采用单位分析的方法要简单得多。在解选择题时,常可运用上述判断物理量单位合理性的方法进行分析,排除错误选项。由于使质量为 m1+m2的物体产生的加速度的单位应与a1或a2的单位相同,选项A、B、C的单位均不是加速度的单位,故选项A、B、C错误,D正确。答案D能力提升1.在物理学中,有7个国际基本单位。通过对单位的分析(称为量纲分析),有时就可以得到很多有用的结论。例如,已知汽车在直线行驶过程中受到的空气阻力取决于:空气阻力系数k(其数值与汽车迎风面积、空气密度有关,国际单位为kg/m)和车速v。当同一辆汽车速度增大为原来的2倍时,其空气阻力将增大为原来的()A.2倍B.22倍C.23倍D.4倍解析因为空气阻力系数k单位为kg/m,而面积的单位为m2,密度的单位为kg/m3,车速的单位是m/s,而阻力的单位是N,根据1N=1kgm/s2,可得阻力与k和v的关系为:f=kv2,故同一辆汽车速度增大为原来的2倍时,其空气阻力将增大为原来的4倍。答案D2.(多选)物理学中,把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量,用字母p表示,即p=mv。关于动量的单位,下列各式正确的是()A.kg m/sB.NsC.NmD.Nms-2ms解析由p=mv知动量的单位为 kgm/s,选项A正确;1Ns=1kgm/s2s=1kgm/s,选项B正确,选项C错误;由F=ma知质量m=Fa,单位为Nms-2,选项D正确。答案ABD3.声音在空气中的传播速度v与密度和压强p有关,下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是()A.v=kpB.v=kpC.v=kpD.v=kp解析本题中虽对速度v、压强p和密度的关系未作任何提示,但可以用单位关系来检验它们的数量关系。故可把压强p和密度的单位用基本单位导出,再代入各选项,看是否与速度单位m/s相同即可。压强p的单位:Pa=N/m2=kgm/s2m2=kg/(ms2)密度的单位:kg/m3代入B选项:Pakg/m3=kg/(ms2)kg/m3=m/s,即为速度单位。答案B4.物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。下面给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力加速度,这些量都用国际单位制单位。试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称。(1)v2l的单位是,物理量的名称是。(2)mv2l的单位是,物理量的名称是。解析将各物理量的单位都取国际单位制中的单位,再由公式导出,如:v2l中代入单位得:(m/s)2m=m/s2,为加速度单位。答案(1)m/s2加速度(2)N力5.质量为10 g的子弹,以300 m/s的速度水平射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹穿出时的速度为200 m/s,板厚10 cm,求子弹受到木板的平均作用力。解析子弹的质量为m=10g=0.01kg,木板厚度为d=10cm=0.1m,由运动学公式可求得子弹的加速度为a=v2-v022d=-2.5105m/s2,由牛顿第二定律求出子弹所受的平均作用力为F=ma=-2.5103N,负号说明子弹受到的是阻力,方向与运动方向相反。答案2.5103 N,方向与运动方向相反6.大连某条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30 km/h,在一次交通事故中,肇事车是一辆卡车,测得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留