高中物理 专题4.4 力学单位制试题 新人教版必修1

第4节力学单位制
一、基本量、基本单位和导出单位
1．物理学的关系式在确定了物理量之间的关系的同时，也确定了物理量间的关系。

2．基本量：被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的物理量。

3．基本单位：的单位。

4．导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

二、单位制和国际单位制
1．单位制：和一起组成单位制。

2．国际单位制：国际通用的、包括一切计量领域的单位制。

3．国际单位制中的基本单位。

以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位
，
4．在力学范围内，国际单位制中的基本量为质量、时间、长度，相应的基本单位为kg、s、m 。

数量单位基本量
基本单位导出单位米 kg t
一、基本量、基本单位和导出单位
【例题1】下列关于单位制及其应用的说法中，不正确的是
A．基本单位和导出单位一起组成了单位制
B．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同
C．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制的单位表示，只要正确应用物理公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示
D．一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系
参考答案：D
二、单位制和国际单位制
（1）一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位，如m/s、m/s2、kg/m3等。

（2）用一个符号表示的单位不一定是基本单位，如N、J、W都是导出单位。

【例题2】（2017广东省佛山市第一中学高二期中）下列物理量的单位中，不属于国际单位制中的导出单位的是
A．牛顿 B．秒 C．焦耳 D．欧姆
参考答案：B
试题解析：国际单位制规定了七个基本物理量。

分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。

秒属于时间单位，是国际基本单位，故B不属于国际单位。

1．（2017江苏省高邮市高二期中检测）关于力学单位制说法中正确的是
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、J是基本单位
C ．在国际单位制中，质量的基本单位是kg ，也可以是g
D ．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F =ma 2．关于国际单位制，下列说法中正确的是
A ．在力学单位制中，若采用cm 、g 、s 作为基本单位，力的单位是牛（N ）
B ．牛是国际单位制中的一个基本单位
C ．牛是国际单位制中的一个导出单位
D ．千克·米/秒2
、焦/米都属于力的国际制单位
3．（2017广东省佛山一中高二段考）下列单位中，不是国际单位制中的基本单位的有 A ．千克、秒、牛顿 B ．克、千米、秒 C ．千克、米、秒 D ．牛顿、克、米
4．（2017河北省邢台市第二中学练习）雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即F f =kSv 2
，则比例系数k 的单位是 A ．kg/m 4
B ．kg/m
3
C ．kg/m 2
D ．kg/m
5．在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s ，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx =1.2 cm ，若还测出小车的质量为500g ，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是
A ．a =2
1.20.1
m/s 2=120 m/s 2 B ．a =221.2100.1-⨯ m/s 2=1.2 m/s 2
C ．F =500×1.2 N=600 N D．F =0.5×1.2 N=0.6 N 6．（2017吉林省吉林市第一中练习）下列说法中正确的是 A ．物体的质量不变，a 正比于F ，对F 与a 的单位不限 B ．对于相同的合外力，a 反比于m ，对m 与a 的单位不限
C ．在公式F =ma 中，当m 和a 分别以kg 、m/s 2
做单位时，F 必须用N 做单位 D ．在公式F =ma 中，F 、m 、a 三个量可以取不同单位制中的单位
7．如图（a ）所示，用一水平外力F 推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F ，物体做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图象如图（b ）所示，若重力加速度g 取10 m/s 2。

根据图（b ）中所提供的信息可计算出
A ．物体的质量
B ．斜面的倾角
C ．物体能静止在斜面上所施加的最小外力
D ．加速度为6 m/s 2
时物体的速度
8．（2017河北省邢台市第二中学练习）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s ，测得相邻相等时间间隔内的位移差的平均值Δx =1.2 cm ，若还测出小车的质量为500 g ，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是 A ．a =
2
1.20.1
m/s 2=120 m/s 2
B ．a =22
1.2100.1
-⨯m/s 2=1.2 m/s 2
C ．F =500×1.2 N=600 N
D ．F =0.5×1.2 N=0.60 N
9．在粗糙程度相同的水平地面上，物块在水平向右的力F 作用下由静止开始运动。

4 s 末瞬间撤去拉力
F ，运动的速度v 与时间t 的关系如图所示，取g =10 m/s 2，由图象可知：
A ．在2~4 s 内，力F =0
B ．在0~2 s 内，力F 逐渐变小
C ．物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2
D ．0~6 s 内物块运动的总位移为16 m
10．（2017河北省定州中学高三期中）物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定
的分析就能判断结论是否正确。

根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度v 与飞机发动机燃烧室内气体的压强p 、气体密度ρ及外界大气压强p 0有关。

试分析判断下列关于喷出气体的速度的
倒数
1
v
的表达式正确的是 A ．
1v =
B ．
1v
=
C ．
1
v =D
．
1
v
= 11．一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。

某次训练中，他站在雪道上第
一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F =60 N 而向前滑行，其作用时间为t 1=1 s ，撤除水平推力F 后经过t 2=2 s ，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1 s 。

已知该运动员连同装备的总质量为m =50 kg ，在整个运动过程中摩擦因数为0.02
，求该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。

（g =10 m/s 2
）
12．（2015·全国新课标Ⅰ卷）如图（a ），一物块在t =0时刻滑上一固定斜面，其运动的v –t 图线如图（b ）所示。

若重力加速度及图中的v 0、v
1、t 1均为已知量，则可求出
A ．斜面的倾角 B
．物块的质量
C ．物块与斜面间的动摩擦因数
D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度
1．D 【解析】kg 是质量的单位，它是基本单位，所以A 错误；国际单位制规定了七个基本物理量。

分别
为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。

它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，J是导出单位，B错误；g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，所以C错误；牛顿第二定律的表达式F=ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，所以D 正确。

2．CD【解析】力的单位是由牛顿第二定律导出的，当各量均取国际单位制单位时，由F=ma可知力的单位是质量的单位和加速度的单位的乘积，即N=kg·m/s2。

若取厘米、克、秒作为基本单位，那么根据牛顿第二定律力的单位就应是克·厘米/秒2≠N，AB错误，C正确；由功的计算公式W=Fx，
得F=W
x。

由于功的国际单位是焦，长度的国际单位是米，所以力的国际单位也可表示为焦/米，D正
确。

3．ABD【解析】国际单位制规定了七个基本物理量。

分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。

它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔，故选ABD。

4．B【解析】由F f=kSv2得1kg·m/s2=k·m2·m2/s2，k的单位为kg/m3。

故B正确
5．BD【解析】选项A中Δx=1.2 cm没变成国际单位，C项中的小车质量m=500 g没变成国际单位，所以均错误；BD正确。

须用N做单位，故D错误。

7．ABC【解析】对物体受力分析，受推力、重力、支持力的作用，如图所示。

x方向：F cosθ–mg sinθ=ma
①，y方向：N–F sinθ–mg cosθ=0②，从图象中取两个点（20 N，2 m/s2），（30 N，6 m/s2）代入①式
解得：m=2 kg，θ=37°，AB正确。

题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6 m/s2时物体的速度大小，D错误，当a=0时，可解得：F=15 N，C正确。

8．BD【解析】∆x=1.2 cm=1.2×10–2 m，根据∆x=aT2得
2
22
22
1.210
=m/s=1.2m/s
01
x
a
T
-
∆⨯
=
．
，故A错误，B
正确；500 g=0.5 kg ，根据F =ma 得：F =0.5×1.2 N=0.60 N，故C 错误，D 正确。

9．BC 【解析】在2~4 s 内，由于匀速运动，因此外力F =f ，A 错误；在0~2 s 内，图象的斜率越来越小，则加速度越来越小，由于F f ma -=可知，力F 逐渐变小，B 正确；撤去拉力后，物体做减速运动的加速度2
2m/s a g μ==，因此物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，C 正确；在0~2 s 内，位移s 1大于4 m ，在2~4 s 内，位移s 2等于8 m ，在4~6 s 内，位移s 3等于4 m ，这样总位移大于16 m ，D 错误。

10．A 【解析】物理表达式两侧单位要相同，AB
C 选项
右侧单位是m/s ，D 选项右侧单位也不是s/m ，故CD 均错误；结合实际情况，内外压强差越大，喷气速度越大，显然A 符合，B 不符合，故A 正确，B 错误。

11．s
=6.4 m
撤除水平推力F 后经过t 2=2 s ，速度为11220.6m s v v a t '=+= 第二次刚撤除水平推力F 时，速度为2111 1.6m s v v a t '=+=
此后在水平方向仅受摩擦力作用做匀减速运动，滑行的最大距离为
2
2202v s a -=
解得s =6.4 m
12．ACD 【解析】小球滑上斜面的初速度0v 已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均
速度即
02v ，所以沿斜面向上滑行的最远距离012
v
s t =，根据牛顿第二定律，向上滑行过程01sin cos v g g t θμθ=+，向下滑行11sin cos v
g g t θμθ=-，整理可得011
sin 2v v g t θ+=，从而可计
算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选项AC 对。

根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高00101101sin 224v v v v v
s t v gt g
θ++=⨯=，选项D 对。

仅根据速度时间图象，无法找到物块质量，选项B 错。