2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系4力學(xué)單位制練習(xí)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE8-第4節(jié)力學(xué)單位制必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練進(jìn)階訓(xùn)練第一層學(xué)問(wèn)點(diǎn)一基本單位1.關(guān)于物理量和物理量的單位，下列說(shuō)法中正確的是()A．在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制規(guī)定長(zhǎng)度、質(zhì)量、力為三個(gè)基本物理量B．后人為了紀(jì)念牛頓，把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位C．1N＝1kg·m·sD．“秒”“克”“攝氏度”都屬于國(guó)際單位制的基本單位2．給出以下物理量或單位，下列說(shuō)法正確的是()a．米b．牛頓c．加速度d．米/秒2e．質(zhì)量f．千克g．時(shí)間h．秒i．長(zhǎng)度A．a(chǎn)、b、d、f屬于基本單位B．a(chǎn)、f、h屬于基本單位C．a(chǎn)、e、g屬于基本量D．b、g、i屬于基本量3．2018年11月16日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)“修訂國(guó)際單位制”決議，正式更新包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的4項(xiàng)基本單位定義．國(guó)際單位制中規(guī)定，力學(xué)量所對(duì)應(yīng)的基本單位是()A．米、牛頓、秒B．米、牛頓、克C．米、千克、秒D．米/秒、米、牛頓學(xué)問(wèn)點(diǎn)二國(guó)際單位制4.下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說(shuō)法中，不正確的是()A．基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制B．選用的基本單位不同，構(gòu)成的單位制也不同C．在物理計(jì)算中，假如全部已知量都用同一單位制的單位表示，只要正確應(yīng)用物理公式，其結(jié)果就肯定是用這個(gè)單位制的單位來(lái)表示D．一般來(lái)說(shuō)，物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系，并不肯定同時(shí)確定單位關(guān)系5．物體所受壓力的大小與受力面積之比叫作壓強(qiáng)，其定義式為p＝eq\f(F,S)，單位是帕斯卡(Pa)，是一個(gè)導(dǎo)出單位．在國(guó)際單位制中，力學(xué)的基本單位有：千克(kg)、米(m)、秒(s)，用上述單位表示壓強(qiáng)的單位應(yīng)為()A．kg·m·s2B.eq\f(kg,m·s2)C．kg·m2·s2D.eq\f(kg,m2·s2)6．(多選)關(guān)于單位制，下列說(shuō)法中正確的是()A．在力學(xué)中，力是基本概念，所以力的單位“牛頓”是力學(xué)單位中的基本單位B．因?yàn)榱Φ膯挝皇桥ｎD，而1N＝1kg·m/s2C．各物理量采納國(guó)際單位制中的單位，通過(guò)物理公式運(yùn)算的結(jié)果的單位肯定為國(guó)際單位制中的單位D．物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量間的單位關(guān)系關(guān)鍵實(shí)力綜合練進(jìn)階訓(xùn)練其次層一、單項(xiàng)選擇題1．2018年11月16日第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)“修訂國(guó)際單位制”決議，正式更新包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的四項(xiàng)基本單位定義．若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示時(shí)間，m表示質(zhì)量，借助單位制可知速度v的表達(dá)式，下列可能正確的是()A.eq\r(2xa)B.eq\r(\f(2x,a))C.eq\r(\f(2x,t2))D.eq\f(Ft2,m)2．由位移和時(shí)間求速度時(shí)，所用的關(guān)系式為v＝eq\f(Δx,Δt)，假如位移用米作單位，時(shí)間用秒作單位，得出的速度單位就是米每秒．因此，我們說(shuō)“物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量的關(guān)系”時(shí)，也指它確定了物理量的單位之間的關(guān)系．由此可以得出，彈簧的勁度系數(shù)的國(guó)際單位為()A．m/kgB．kg/mC．m/ND．N/m3．關(guān)于力的單位“牛頓”，下列說(shuō)法正確的是()A．使質(zhì)量是2kg的物體產(chǎn)生2m/s2B．使質(zhì)量是0.5kg的物體產(chǎn)生1.5m/s2C．使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2D．使質(zhì)量是2kg的物體產(chǎn)生1m/s24．下列關(guān)于單位制的說(shuō)法中，正確的是()A．在國(guó)際單位制中，米、千克、秒三個(gè)物理量被選作力學(xué)的基本物理量B．力的單位“牛頓”是國(guó)際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位C．在國(guó)際單位制中，力學(xué)的三個(gè)基本單位分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間D．只有國(guó)際單位制由基本單位和導(dǎo)出單位組成二、多項(xiàng)選擇題5．對(duì)國(guó)際單位制的應(yīng)用及意義的理解正確的是()A．物理運(yùn)算時(shí)，肯定要同時(shí)進(jìn)行數(shù)值和單位運(yùn)算B．若運(yùn)算過(guò)程中全部物理量均用國(guó)際單位制中的單位表示，則運(yùn)算時(shí)可只進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，而省略單位運(yùn)算C．通過(guò)分析物理表達(dá)式左右兩邊的單位，可初步檢查表達(dá)式的正確性D．位移、加速度與時(shí)間的關(guān)系式x＝at可能是正確的6．導(dǎo)出單位是由基本單位組合而成的，下列說(shuō)法中正確的是()A．加速度的單位是m/s2，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的B．加速度的單位是m/s2，由公式a＝eq\f(vt－v0,t)可知它是由m/s和s兩個(gè)基本單位組合而成的C．加速度的單位是m/s2，由公式a＝eq\f(F,m)可知它是由N、kg兩個(gè)基本單位組合而成的D．使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2三、非選擇題7．一輛重4t的汽車(chē)，從靜止起先，在水平路面上行駛，已知發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為1600N，汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為車(chē)重的0.02倍，g取10m/s2(1)汽車(chē)在開(kāi)出后加速度的大小．(2)汽車(chē)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間速度可達(dá)10m/8．質(zhì)量為10g的子彈，以300m/s的水平初速度射入一塊豎直固定的木板，把木板打穿，子彈射出時(shí)的速度是200m/s小明同學(xué)的做法如下，你同意他的解法嗎？若不同意，請(qǐng)做出正確解答．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得a＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)＝eq\f(2002－3002,2×10)m/s2＝－2.5×103m/s2，由牛頓其次定律知F＝ma＝10×(－2.5×103)N＝－2.5×104N.學(xué)科素養(yǎng)升級(jí)練進(jìn)階訓(xùn)練第三層1．雨滴在空氣中下落，當(dāng)速度比較大的時(shí)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/m4B．kg/m3C．kg/m2D．kg/m2．我們生活中的很多實(shí)際現(xiàn)象假如要用物理規(guī)律嚴(yán)格地進(jìn)行求解往往會(huì)很困難，甚至可能無(wú)法求解，而有些問(wèn)題用量綱分析法就簡(jiǎn)便得多．比如，鳥(niǎo)能夠飛起來(lái)的必要條件是空氣對(duì)鳥(niǎo)的升力大于鳥(niǎo)的重力，設(shè)空氣對(duì)鳥(niǎo)的升力為f，它與鳥(niǎo)的翅膀面積S和飛行速度v有關(guān)，另外鳥(niǎo)是在空氣中飛行的，因而可能與空氣的密度ρ有關(guān)，人們揣測(cè)f與這些有關(guān)因素之間的關(guān)系式為f＝CSavbρc，其中C為無(wú)量綱的常數(shù)，依據(jù)量綱分析的方法，你認(rèn)為該公式中的a、b、c應(yīng)分別為()A．a(chǎn)＝1，b＝1，c＝1B．a(chǎn)＝1，b＝2，c＝1C．a(chǎn)＝1，b＝2，c＝2D．a(chǎn)＝2，b＝2，c＝23．牛頓通過(guò)對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律和地球旁邊物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度對(duì)比思索，提出了聞名的萬(wàn)有引力定律：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離r的二次方成反比．即F＝Geq\f(m1m2,r2)，式中“G”叫作引力常量，則在國(guó)際單位制中，G的單位應(yīng)當(dāng)是()A.eq\f(m3,kg2·s2)B.eq\f(m3,kg·s2)C.eq\f(m3,kg·s－2)D.eq\f(m2,kg·s－2)4．要推斷一個(gè)物理關(guān)系式是否成立，有時(shí)不必進(jìn)行困難的推導(dǎo)，只需分析式中各量的單位，就可判定有些表達(dá)式是錯(cuò)誤的．在下面的實(shí)例中，某同學(xué)導(dǎo)出了四個(gè)不同的關(guān)系式，請(qǐng)你依據(jù)單位分析，確定其中肯定錯(cuò)誤的選項(xiàng)．例：光滑水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面體，其斜面上有一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑．關(guān)于下滑過(guò)程中物塊對(duì)斜面的壓力FN、斜面體的加速度aM及物塊的加速度am，某同學(xué)得出的關(guān)系式肯定錯(cuò)誤的是()A．FN＝eq\f(Mmgcosθ,M2＋m2sin2θ)B．FN＝eq\f(Mmgcosθ,M－msin2θ)C．a(chǎn)M＝eq\f(mgsinθ·cosθ,M－msin2θ)D．a(chǎn)m＝eq\f(Mgsinθ·cosθ,M－msin2θ)第4節(jié)力學(xué)單位制必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1．解析：力學(xué)中的三個(gè)基本物理量為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，A錯(cuò)誤；“牛頓”是為了紀(jì)念牛頓而作為力的單位，但不是基本單位，B錯(cuò)誤：依據(jù)“牛頓”的定義，1N＝1kg·m·s－2，C正確：“克”“攝氏度”不是國(guó)際單位制的基本單位，D錯(cuò)誤．答案：C2．解析：屬于國(guó)際單位制中基本單位的是米、千克和秒，故a、f、h屬于基本單位，故A錯(cuò)誤，B正確；力學(xué)中的基本物理量有三個(gè)，它們分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，屬于基本物理量的是e、g、i，故C、D錯(cuò)誤．答案：B3．解析：國(guó)際單位制中規(guī)定，力學(xué)量所對(duì)應(yīng)的基本單位是米、千克、秒，牛頓、米/秒是導(dǎo)出單位，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案：C4．解析：在物理計(jì)算中，物理公式既確定了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，又同時(shí)確定了其單位關(guān)系，故錯(cuò)誤說(shuō)法為D項(xiàng)．答案：D5．解析：壓強(qiáng)定義式為p＝eq\f(F,S)，它的單位是帕斯卡(Pa)，依據(jù)牛頓其次定律知，1N＝1kg·m/s2，而面積S的單位是m2，所以1Pa＝1eq\f(kg,m·s2)，選項(xiàng)B正確．答案：B6．解析：“力”雖然是力學(xué)中的一個(gè)基本概念，但它的單位“牛頓”卻不是力學(xué)中的基本單位，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．力學(xué)中的基本單位是千克、米、秒，其他皆為導(dǎo)出單位；物理公式不僅確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量之間的單位關(guān)系；已知量采納國(guó)際單位制中的單位，通過(guò)物理公式運(yùn)算的結(jié)果的單位肯定為國(guó)際單位制中的單位，單位制在力學(xué)計(jì)算中的意義正在于此，選項(xiàng)B、C、D正確．答案：BCD關(guān)鍵實(shí)力綜合練1．解析：v單位為m/s，x單位為m，a的單位為m/s2，F(xiàn)的單位是kg·m/s2；eq\r(2ax)單位為eq\r(m·m/s2)＝m/s，故等號(hào)左右單位相同，A正確；eq\r(\f(2x,a))單位為eq\r(\f(m,m/s2))＝s，B錯(cuò)誤；t的單位是s,eq\r(\f(2x,t2))的單位為eq\r(\f(m,s2))≠m/s，C錯(cuò)誤；eq\f(Ft2,m)的單位為eq\f(s2·kg·m/s2,kg)＝m，D錯(cuò)誤．答案：A2．解析：依據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)＝kx，則可知，k＝eq\f(F,x)，則可知k的單位為N/m；故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D3．解析：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力是1N，即F＝ma＝1×1N＝1N，C正確．答案：C4．解析：在國(guó)際單位制中，力學(xué)范圍內(nèi)的三個(gè)基本物理量分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間；三個(gè)基本單位是米、千克和秒；力的單位是導(dǎo)出單位；并非只有國(guó)際單位制才由基本單位和導(dǎo)出單位組成．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B5．解析：若運(yùn)算過(guò)程中全部物理量均用國(guó)際單位制中的單位表示，則運(yùn)算時(shí)可只進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，而省略單位運(yùn)算，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；通過(guò)分析物理表達(dá)式左右兩邊的單位，可初步檢查表達(dá)式的正確性，選項(xiàng)C正確；因?yàn)槲灰苮的單位是m，而右邊at的單位卻是m/s.故表達(dá)式x＝at是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：BC6．解析：v的單位是m/s，t的單位是s，依據(jù)加速度的定義式a＝eq\f(vt－v0,t)，知加速度的單位是m/s2，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的m/s是導(dǎo)出單位，故A正確，B錯(cuò)誤．N是導(dǎo)出單位，不是基本單位，故C錯(cuò)誤．依據(jù)F＝ma知，使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N，故D正確．答案：AD7．解析：(1)已知F1＝1600NF2＝4×104×0.02N＝800N合力F＝F1－F2＝800Nm＝4×10由牛頓其次定律可得加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(800,4×103)m/s2＝0.2m/s2.(2)t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(10－0,0.2)s＝50s.答案：(1)0.2m/s2(2)50s8．解析：不同意．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax可得：a＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)＝eq\f(2002－3002,2×0.1)m/s2＝－2.5×105m/s2由牛頓其次定律知F＝ma＝10×10－3×(－2.5)×105N＝－2.5×103N負(fù)號(hào)表示木板對(duì)子彈的平均作用力與子彈運(yùn)動(dòng)方向相反．答案：見(jiàn)解析學(xué)科素養(yǎng)升級(jí)練1．解析：由Ff＝kSv2得1kg·m/s2＝1k·m2·m2/s2，k的單位為kg/m3.答案：B2．解析：面積S的單位是m2，速度v的單位是m·s－1，密度ρ的單位是kg·m－3，力f的單位是N，即kg·m·s－2，把a(bǔ)＝1，b＝1，c＝1代入鳥(niǎo)的升力f＝CSavbρc，單位為Cm2(m·s－1)·(kg·m－3)＝Ckg·s－1，不是力的單位，故A錯(cuò)誤．同理把a(bǔ)＝1，b＝2，c＝1代入f＝CSavbρc，單位為Ckg·m·s－2，是力的單位，故B正確．把a(bǔ)＝1，b＝2，c＝2代入f＝CSavbρc，單位為Ckg2·s－2·m－2，不是力的單位，故C錯(cuò)誤．把a(bǔ)＝2，b＝2，c＝2代入f＝CSavbρc，單位為Ckg2·s－2，不是力的單位，故D錯(cuò)誤．答案：B3．解析：質(zhì)量m的單位為kg，距離r的單位為m，引力F的單位為N，由萬(wàn)有引力定律F＝Geq\f(m1m2,r2)公式推導(dǎo)得出G的單位為N·m2/kg2＝eq\f(m3,kg·s2)