新教材高中物理课时素养评价十七力学单位制（含解析）新人教
版必修1
(25分钟 60分)
一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分) 1.关于力学单位制,下列说法中正确的是 ( ) A.厘米、米/秒、牛顿都是导出单位 B.千克、米、秒都是基本单位
C.在国际单位制中,长度的单位可以是米,也可以是厘米 D.牛顿第二定律的表达式F=ma,在任何单位制中都成立
【解析】选B。米/秒、牛顿是导出单位,厘米不是导出单位。故A项错误;千克、米、秒都是基本单位。故B项正确;在国际单位制中,长度的单位是米。故C项错误;牛顿第二定律的表达式F=ma,在有些单位制中不成立。故D项错误。
2.2024年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位,新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是 ( )
A.米、秒 B.秒、库 C.米、牛
D.牛、库
【解析】选A。新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是米和秒,故A正确,B、C、D错误。
3.2024年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力,a表示加速度,x表示位移,t表示时间,m表示质量,借助单位制可知速度v的表达式,下列可能正确的是
( )
A. B.
C. D.
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【解析】选A。v单位为m/s,x单位为m,a的单位为m/s,F的单位是kg·m/s;单位
为=m/s,故等号左右单位相同,A正确;单位为=s,B错误;t的
单位是s,误。
的单位为≠m/s,C错误;的单位为 =m,D错
4.关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是 ( ) A.使质量是2 kg的物体产生2 m/s的加速度的力,叫作1 N B.使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s的加速度的力,叫作1 N C.使质量是1 kg的物体产生1 m/s的加速度的力,叫作1 N D.使质量是2 kg的物体产生1 m/s的加速度的力,叫作1 N
【解析】选C。使质量是1 kg的物体产生1 m/s的加速度的力是1 N,即F=ma=1× 1 N=1 N,C正确。
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2
2
5.由位移和时间求速度时,所用的关系式为v=,如果位移用米作单位,时间用秒作单位,
得出的速度单位就是米每秒。因此,我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时,也指它确定了物理量的单位之间的关系。由此可以得出,弹簧的劲度系数的国际单位为 ( ) A.m/kg B.kg/m C.m/N
D.N/m
【解析】选D。根据胡克定律可知,F=kx,则可知,k=,则可知k的单位为N/m;故D正确,A、B、C错误。
6.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来,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,适合作加速度的变化率单位的是 ( ) A.m/s C.m/s
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B.m/s D.m/s
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3
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【解析】选C。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/s,所以新物理量的单位应该是m/s,所以C正确。 二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(13分)在学习了力学单位制之后,小刚同学由G=mg得g的单位为N/kg,可是小强同学由自由落体v=gt得g的单位为m/s,二人争执不下,都认为自己导出的单位正确,请你帮他们解决这个问题。
【解析】力的单位为N,质量单位为kg,故g的单位可以为N/kg;N是导出单位, 1 N=1 kg·m/s;故1 N/kg=1 m/s;则说明两个单位均是正确的。 答案:见解析
8.(17分)一个原来静止的物体,质量是700 g,在1.4 N 的合力作用下, 0.5 min内通过的路程为多少? 【解析】物体的质量m=700 g=0.7 kg, 时间t=0.5 min=30 s
由牛顿第二定律和运动学公式得:
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a== m/s=2 m/s,
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x=at=×2×30 m=900 m 答案:900 m
(15分钟 40分)
9.(6分)2024年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)表决通过了《关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议》,摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义。下列各组单位中,属于国际单位制基本单位的是 ( ) A.kg m A B.kg s N C.m s N D.s A T
【解析】选A。m、kg、A、s是国际单位制中的基本单位,A正确;N、T是导出单位,B、C、D错误。 【补偿训练】
(多选)下列说法中正确的是
( )
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A.在国际单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,力的单位是N B.在国际单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位 C.N是国际单位制中的一个基本单位 D.N是国际单位制中的一个导出单位
【解析】选B、D。根据F=ma可知,当质量的单位为kg,加速度的单位为m/s时,力的单位为N,即在国际单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位,A错误,B正确;N是国际单位制中的导出单位,C错误,D正确。
10.(6分)(多选)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)
2
C.F=m(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径) D.v=
(v为速度、R为半径、g为重力加速度)
2
【解析】选B、D。x为位移,国际单位是m,a为加速度,国际单位是m/s,t为时间,国际单位是s,所以at的国际单位是m/s,所以x=at是错误的,故A错误;a为加速度,国际单位是m/s,μ为动摩擦因数,无单位,g为重力加速度国际单位是m/s,所以a=μg可能正确,所以B正确;F为作用力,国际单位是N,m为质量国际单位是kg,v为速度国际单位是m/s,R为半径
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国际单位是m。1 N=1 kg·m/s,所以F=m,故C错误;v为速度国际单位是m/s,g为重力加速度国际单位是m/s,R为半径国际单位是m,确,所以D选项是正确的。 【补偿训练】
(多选)下列关于单位制及其应用的说法中,正确的是 ( ) A.基本单位和导出单位一起组成了单位制
B.力学单位制中,采用国际单位的基本单位有kg、m、s
C.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、物质的量和速度 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】选A、B。基本单位和导出单位一起组成了单位制,A正确;力学单位制中,采用国际单位的基本单位有kg、m、s,B正确;力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量和
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2
的国际单位是m/s,所以v=可能正
时间,C错误;在有关力学的分析计算中,也可以采用导出单位,故D错误。 11.(6分)(多选)有关单位制的下列说法正确的是 ( ) A.在国际单位制中选入的力学基本量有质量、速度、时间 B.牛顿是国际单位制在力学中很重要的导出单位
C.国际单位制中功的单位是J,且1 J=1 N·m=1 kg·m/s
D.不同的单位制可以采用不同的基本量,或是相同基本量而基本单位不同
【解析】选B、C。力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量、时间,速度不是基本量,A错误;在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,B正确;国际单位制中功的单位是J,且1 J=1 N·m=1 kg·m/s,C正确;在有关力学的分析计算中,可以采用其他单位制,但是要统一,而基本单位是不变的,D错误。
12.(22分)一辆质量为400 g的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上行驶,已知发动机的牵引力为0.16 N,玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10 m/s),问: (1)玩具车开出后加速度是多大? (2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s? 【解析】(1)由已知条件知玩具车质量 m=400 g=0.4 kg;
摩擦力Ff=kmg=0.02×0.4×10 N=0.08 N;
因为牵引力F=0.16 N恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得
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a=== m/s=0.2 m/s
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(2)设经过时间t,玩具车速度达到1 m/s,则由v=at,得t==答案:(1)0.2 m/s (2)5 s
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s=5 s
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