2021学年4 力学单位制综合训练题

4　力学单位制

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.(2021江苏南通高一期末)下列有关国际单位制的说法中,正确的是(　　)

A.质量的国际单位制单位是g,也可以是kg

B.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达

C.力学单位制中,国际单位制的基本单位有N、kg、m、s

D.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位

解析质量的国际单位制单位是kg,A错误;单位制中的导出单位是由导出量和基本量的关系推导出来的物理量的单位,可以用基本单位来表达,B正确;力学单位制中,N是导出单位,C错误;在有关力学的分析计算中,可以采用国际单位,也可以采用其他单位,D错误。

答案B

2.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.N·m/s B.N·m

C.kg·m/s D.kg·m/s2

解析根据牛顿第二定律可知F=ma,即1N=1kg·m/s2,则I=Ft的单位,1N·s=1kg·m/s2·s=1kg·m/s,故选项C正确,选项A、B、D错误。

答案C

3.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫作“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中,可能是加速度的变化率的单位的是(　　)

A.m/s B.m/s2

C.m/s3 D.m2/s3

解析新物理量表示的是加速度变化的快慢,所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值,而加速度的单位是m/s2,所以新物理量的单位应该是m/s3,A、B、D错误,C正确。

答案C

4.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= B.x=

C.x=Ft D.x=

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kg·m/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、kg·m/s、m,故选项A、B、C错误,选项D可能正确。

答案D

5.(2021山西长治第二中学高一月考)2020年11月10日,奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909 m,其最大荷载是240 kg,巡航速度可达0.56 m/s。潜水器可承受压强超过110 MPa,外侧机械手持重能力超过600 N,创造了中国载人深潜的新纪录!下列说法正确的是(　　)

A. N与m都是国际单位制中的基本单位

B.MPa与kg都是国际单位制中的基本单位

C.m/s是国际单位制中的导出单位

D.N与kg都是国际单位制中的导出单位

解析N、MPa、m/s都是国际单位制中的导出单位,C正确,A、B错误;kg是国际单位制中的基本单位,D错误。

答案C

6.(2021安徽蚌埠高一期末)弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx,这个规律叫作胡克定律,k是弹簧的劲度系数,用国际单位制中基本单位表示,k的单位是(　　)

A.kg·s-2 B.kg·m·s-2

C.kg·m·s2 D.kg·m-2·s-2

解析k的单位是N·m-1,N=kg·m·s-2,所以k的单位是kg·s-2。故选A。

答案A

等级考提升练

7.(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/s B.N·s

C.N·m D.

解析由p=mv知动量的单位为kg·m/s,选项A正确;1N·s=1kg·m/s2·s=1kg·m/s,选项B正确,选项C错误;由F=ma知质量m=,单位为,选项D正确。

答案ABD

8.现代物理学中加速度的定义式为a=,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),该运动中的“另类加速度”定义为A=,其中v0和vt分别表示某段位移x内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动。根据力学单位制,“另类加速度”A的国际单位应为              (　　)

A.m/s2 B.m2/s2 C.m-1 D.s-1

解析速度的国际单位为m/s,位移的国际单位为m,则根据A=可知,A的国际单位为,故D正确。

答案D

9.从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,你认为t的合理表达式应为(　　)

A.t= B.t=　　

C.t= D.t=

解析下降过程物体做加速运动,若忽略次要因素(空气阻力)时间约为,而上升阶段做匀减速运动,同理忽略次要因素,时间约为,故总时间约为,故A正确,B错误;时间的单位为s,而C答案单位为m,故C错误;D项中通过C项分析可知错误。

答案A

10.(2021湖南株洲高一期末)用国际单位制验证下列表达式,可能正确的是(　　)

A.x=at(x为位移、a为加速度、t为时间)

B.a=μg(a为加速度、μ为动摩擦因数、g为重力加速度)

C.F=m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)

D.v=gR(v为速度、R为半径、g为重力加速度)

解析因为at的单位是m/s2∙s=m/s,而x的单位是m,则表达式错误,选项A错误;因为μ无单位,而a与g的单位相同,则a=μg正确,选项B正确;F的单位是N,而m的单位是kg·=kg/s≠N,选项C错误;因gR的单位是m/s2·m=m2/s2≠m/s,选项D错误。

答案B

11.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==-2.5×105m/s2,由牛顿第二定律求出子弹所受的平均作用力为F=ma=-2.5×103N,负号说明子弹受到的是阻力,方向与运动方向相反。

答案2.5×103 N,方向与运动方向相反