2021-2022高中物理人教版必修1作業(yè)：第四章第4節(jié)力學單位制3Word版含解析

力學單位制(15分鐘50分)一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號后標出)1.國際單位制中的三個力學基本單位千克、米、秒對應的物理量分別是()A.質量、力、時間B.質量、長度、時間C.力、長度、時間 D.質量、加速度、時間【解析】選B。國際單位制中的三個力學基本量為質量、長度、時間,它們對應的單位分別為千克、米、秒?！咀兪接柧殹筷P于物理量和物理量的單位,下列說法中正確的是()A.在力學范圍內,國際單位制規(guī)定長度、質量、力為三個基本物理量B.后人為了紀念牛頓,把“牛頓”作為力學中的基本單位C.1N=1kg·m·s-2D.“秒”“克”“攝氏度”都屬于國際單位制的單位【解析】選C。力學中的三個基本物理量為長度、質量、時間,A錯誤;“牛頓”是為了紀念牛頓而作為力的單位,但不是基本單位,B錯誤;根據(jù)“牛頓”的定義,1N=1kg·m·s-2,C正確;“克”“攝氏度”不是國際單位,D錯誤。2.(多選)下列哪些物理量的單位是導出單位()A.力的單位N B.壓強的單位PaC.長度的單位m D.加速度的單位m/s2【解析】選A、B、D。力的單位是根據(jù)F=ma推導出來的,壓強的單位是根據(jù)p=QUOTE推導出來的,加速度的單位是根據(jù)a=QUOTE推導出來的,故選項A、B、D正確;長度的單位m是基本單位,C錯。3.(多選)下列單位中,是國際單位制中的加速度的單位的是()A/s2 B.m/s2【解析】選B、C。由a=QUOTE得加速度的單位為m/s2。由a=QUOTE得加速度的單位為N/kg。根據(jù)1N=1kg·m/s2得1m/s2=1N/kg。4.已知物理量λ的單位為“m”、物理量v的單位為“m/s”、物理量f的單位為“s-1”()A.v=QUOTE B.v=λf C.f=vλ D.λ=vf【解析】選B。QUOTE的單位是QUOTE=m·s,與v的單位“m/s”不相同,選項A錯;λf的單位是m·s-1,與v的單位“m/s”相同,選項B正確;vλ的單位是m·s-1·m=m2·s-1,與f的單位“s-1”不相同,選項C錯誤;vf的單位是m·s-1·s-1=m·s-2,與λ的單位“m”不相同,選項D錯誤。5.質量m=20g的物體,測得它的加速度a=20cm/s2,則關于它所受的合力的大小及單位,下列運算既正確又規(guī)范簡潔的是()A.F=ma=20×20=400NB.F=ma=0.02×0.2=0.004NC.F=ma=0.02kg×0.2m/s2=0.004ND.F=ma=0.02×0.2N=0.004N【解析】選D。統(tǒng)一單位,m=0.02kg,a=20cm/s2=0.2m/s2,由牛頓第二定律可得F=ma=0.02×0.2N=0.004N,D選項既正確又規(guī)范簡潔。二、非選擇題(15分)6.質量為10g的子彈,以300m/s的水平速度射入一塊豎直固定的木板,把木板打穿,子彈射出時的速度是200m/s。若木板厚度為10cm,求木板對子彈的平均作用力的大小。【解題指南】解答本題時可按以下步驟進行：(1)將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位;(2)計算子彈的平均加速度;(3)由牛頓第二定律計算木板對子彈的平均作用力。【解析】將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位,10g=0.01kg,v0=300m/s,v=200m/s,x=0.1m;由運動學公式v2-QUOTE=2ax得a=QUOTE=QUOTEm/s2=-2.5×105m/s2;由牛頓第二定律：F=ma=0.01×(-2.5×105)N=-2.5×103N,大小為2.5×103N,負號表示與速度方向相反。答案：2.5×103N(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號后標出)1.(多選)下列說法中正確的是()A.在國際單位制中,若采用cm、g、s作為基本單位,力的單位是NB.在國際單位制中,若力的單位是N,則是采用m、kg、s作為基本單位C.N是國際單位制中的一個基本單位D.N是國際單位制中的一個導出單位【解析】選B、D。當采用m、kg、s作為基本單位時,力的單位才是N,選項A錯誤,選項B正確;N是導出單位,而非基本單位,選項C錯誤,選項D正確。2.(多選)下列有關物理量及其單位說法正確的是()A.力的單位是kg·m2/s3B.功的單位是kg·m2/s2C.功率的單位是kg·m/s2D.壓強的單位是kg/(s2·m)【解析】選B、D。由F=ma可得,力的單位是kg·m/s2,選項A錯;在力的單位的基礎上,由p=QUOTE可得壓強的單位是kg/(s2·m),選項D正確;由W=Fs可得,功的單位應是kg·m2/s2,選項B正確;再由P=QUOTE可得,功率的單位應是kg·m2/s3,選項C錯誤。3.在厘米克秒制中,規(guī)定使質量為1g的物體產生1cm/s2的加速度的力是力的單位,叫作1dyn(達因),則1dyn和1N的關系是()A.1dyn=105N B.1dyn=103NC.1dyn=10-3N D.1dyn=10-5N【解析】選D。1dyn=1g·cm/s2=10-3kg×10-2m/s2=10-5N,故選項4.磁懸浮列車高速運行時,受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比,即Ff=kv2,則比例系數(shù)k的單位是()A.kg/m2 B.kg/m3 C.kg/m D.kg/m4【解析】選C。由Ff=kv2可得k=QUOTE,故k的單位是QUOTE=kg/m,故選項C正確,選項A、B、D錯誤?！咀兪接柧殹坑甑卧诳諝庵邢侣?當速度比較大的時候,它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比,與其橫截面積成正比,即Ff=kSv2,則比例系數(shù)k的單位是()A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2【解析】選B。將Ff=kSv2變形得k=QUOTE,采用國際單位制,式中Ff的單位為N,即kg·m/s2,S的單位為m2,速度的二次方的單位可寫為(m/s)2。將這些單位代入上式得QUOTE,即比例系數(shù)k的單位是kg/m3,B正確。二、非選擇題(本題共2小題,共22分)5.(8分)在選定了長度的單位m、質量的單位kg、時間的單位s之后,就足以導出力學中其他所有物理量的單位,但導出時必須依據(jù)相關的公式。現(xiàn)有一個物理量的表達式為A=QUOTE,其中M是質量,r是長度,又已知G的單位是N·m2·kg-2,據(jù)此能否推知A是什么物理量?【解析】由A=QUOTE可得,A的單位是QUOTE=QUOTE=QUOTE=m/s,故物理量A是速度。答案：速度6.(14分)將質量為500g的小球,以30m/s的速度豎直上拋,經過2.5s小球到達最高點(g取10m/s2)。求：(1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力;(2)小球在最高點時的加速度大小;(3)若空氣阻力不變,小球下落時的加速度為多大?【解題指南】解答本題時可按以下步驟進行：(1)將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位;(2)分析小球在上升過程中的受力情況,求空氣的平均阻力;(3)分析小球在最高點時的受力情況,求加速度;(4)分析小球在下落過程中的受力情況,求加速度?！窘馕觥恳阎獀=30m/s,t=2.5s,m=500g=0.5kg(1)設小球上升時,加速度大小為a,空氣的平均阻力為F,則v=at,mg+F=ma故F=ma-mg=mQUOTE-mg=(0.5×QUOTE-0.5×10)N=1N(2)小球到達最高點時,因速度為零,故不受空氣阻力,故加速度大小為g,即10m/s2。(3)當小球下落時,空氣阻力的方向與重力方向相反,設加速度為a′,則由牛頓第二定律得mg-F=ma′所以,a′=g-QUOTE=10m/s2-QUOTEm/s2=8m/s2答案：(1)1N(2)10m/s2(3)8m/s2【變式訓練】一輛重4t的汽車,從靜止開始,在水平路上行駛,已知發(fā)動機的牽引力為1600N,汽車在運動時所受阻力為車重的0.02倍,取g=10m/s2,求：(1)汽車在開出后加速度的