第四章 4.力学单位制

4.力学单位制

A组

1.关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是()

A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量

B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位

C.1 N=1 kg·m·s-2

D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位

答案:C

解析: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物理量,故A错误;力的单位牛顿不是国际单位制中的一个基本单位,故B错误;根据牛顿第二定律

F=ma可知,1 N=1 kg·m·s-2,故C正确;“摄氏度”不是国际单位制的单位,故D错误。

2.(多选)关于国际单位制,下列说法正确的是()

A.国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制

B.各国均有不同的单位制,国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制

C.国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位,则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位

D.国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间

答案:ABC

解析:国际单位制中,规定了七种基本量与基本单位,即长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、热力学温度(K)、物质的量(mol)、发光强度(cd)。国际单位制就是各国都要统一采用的通用单位制,故A选项正确。国际单位制的重要作用之一,就是便于世界各国在政治、经济、科技、文化等领域中的交流,故B选项正确。为了物理运算的简捷、方便,才有了国际单位制的统一规定,只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位,最终得到的结果的单位也必然是国际单位制中的单位。这是国际单位制的又一重要作用,故C选项正确。国际单位制中规定的基本量中没有“能量”,故D选项错误。

3.(2019上海期末)下列单位中,属于国际单位制中基本单位的是()

A.N

B.kg

C.m/s

D.m/s2

答案:B

解析:质量的单位kg为国际单位制中的一个基本单位。

4.初中物理课中我们学习过一个重要的物理量“压强”,它的单位是“帕斯卡”,符号“Pa”,以下用国际单位制中基本单位表达“帕斯卡”正确的是()

A.kg/s2·m

B.kg/s2·m3

C.kg·m3/s2

D.kg·m/s2

答案:A

解析:由压强p=F

S

得,1 Pa=1 N/m2=1 kg/m·s2,故A正确,B、C、D错误。

5.在下列几组仪器中,用来测量国际单位制中三个力学基本量的仪器是 ()

A.量筒、天平、停表

B.刻度尺、天平、停表

C.刻度尺、弹簧测力计、停表

D.刻度尺、弹簧测力计、打点计时器

答案:B

解析:长度是用刻度尺来测量的,质量是用天平来测量的,时间是用停表来测量的,所以B 正确。

6.(多选)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500 g,则关于加速度、合外力的大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是()

A.a=Δx

t2=1.2

0.12

m/s2=120 m/s2

B.a=Δx

t2=1.2×10-2

0.12

m/s2=1.2 m/s2

C.F=ma=500×1.2 N=600 N

D.F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N

答案:BD

解析:在应用公式进行数值运算的同时,也要把单位代入运算。带着单位运算时,单位换算要准确,可以把题中已知量的单位都用国际单位表示,计算结果的单位就是用国际单位表示的,这样在统一已知量的单位后,就不必一一写出各个量的单位,只在结果后面写出正确单位即可。选项A中Δx=1.2 cm没换算成国际单位,C项中的小车质量m=500 g没换算成国际单位,所以A、C均错误,B、D正确。

7.在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题),一个同学解得x=F

2m

(t1+t2),x是位

移,F是力,m是质量,t1、t2是时间,用单位制的方法检验,这个结果()

A.可能是正确的

B.一定是错误的

C.如果用国际单位制,结果可能正确

D.如果用国际单位制,结果错误;如果用其他单位制,结果可能正确

答案:B

解析:F

2m (t1+t2)的单位为N

kg

·s=kg·m/s

2·s

kg

=m/s,此为速度的单位,而位移x的单位为m,所以结

果一定错误,B正确。

8.质量为10 g的子弹,以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹射出的速度是200 m/s。若木板厚度为10 cm,求子弹对木板的平均作用力。

小明同学的做法如下,你同意他的解法吗?如果同意,说明原因;如果不同意,写出正确的解法。

由运动学公式v2-v02=2ax得

a=v 2-v

2

2x

=2002-3002

2×10

m/s2=-2.5×103 m/s2

由牛顿第二定律

F=ma=10×(-2.5×103) N=-2.5×104 N。

答案:不同意正确解法见解析

解析:不同意。单位未统一到同一单位制中。正确解法为x=10 cm=0.1 m,m=10 g=10-2 kg

a=v 2-v

2

2x

=2002-3002

2×0.1

m/s2=-2.5×105 m/s2

F=ma=10-2×(-2.5×105) N=-2.5×103 N

负号表示与速度反向。

B组

1.声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。根据单位制,检验下列关于空气中声速的表达式(k为比例系数,无单位)可能正确的是()

A.v=kp

ρB.v=√kp

ρ

C.v=√kρ

p

D.v=√kpρ

答案:B

解析:可把p、ρ的单位用基本单位表示,代入进行单位运算,看得出的单位是否是v的单

位。p的单位用国际单位制中的基本单位表示,1 Pa=1 N

m2=1kg

m·s2

;ρ的单位用国际单位制

中的基本单位表示为kg/m3。代入A选项中,单位为m2/s2,显然不是速度的单位,A错;代入B项得单位为m/s,B正确;代入C项为s/m,也不是速度的单位,C错;同理D项单位为kg/(m2·s),D错。

2.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p0有关。试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒

数1

v

的表达式可能正确的是()

A.1

v =√

2(p-p0)

B.1

v

=√2ρ

p+p0

C.1

v =√2(p-p0)

2ρ

D.1

v

=√2ρ(p-p0