4.4 力学单位制
题组一 对单位制的理解
1.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,就是便于在世界各国的政治、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.国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”,故D选项错误.
2.下列各组属于国际单位制的基本单位的是( ) A.质量、长度、时间 B.力、时间、位移 C.千克、米、秒 D.牛顿、克、米 答案 C
解析 A、B选项中所给的都是物理量,不是物理单位,故A、B与题意不符,A、B错.千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本量的单位,C正确.D项中牛顿是导出单位,克不属于国际单位,D错误.
3.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( ) 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·s2
-
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位 答案 C
解析 力学中的三个基本量为长度、质量、时间,A错误;“牛顿”是为了纪念牛顿而
作为力的单位,但不是基本单位,B错误;根据“牛顿”的定义,1 N=1 kg·m·s2,C正确;
-
“克”“摄氏度”不是国际单位,D错误.
4.测量国际单位制规定的三个力学基本量分别可用的仪器是下列的( ) A.密度计、弹簧测力计、打点计时器 B.米尺、弹簧测力计、秒表 C.秒表、天平、量筒 D.米尺、天平、秒表 答案 D
解析 在国际单位制中的三个力学基本物理量是长度、质量、时间,故可用仪器米尺、天平、秒表来测量.
题组二 单位制的应用
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( )
Δx1.2
A.a=2=2 m/s2=120 m/s2
t0.1
2Δx1.2×10
B.a=2= m/s2=1.2 m/s2 2t0.1
-
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 在应用公式进行数量运算的同时,也要把单位带进运算.带单位运算时,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,只在数字后面写出正确单位即可.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A、C均错误;B、D正确.
6.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Ff=kSv2,则比例系数k的单位是( )
A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2 D.kg/m 答案 B
Ff解析 将Ff=kSv2变形得k=2,采用国际单位制,式中Ff的单位为N,即kg·m/s2,
Sv
kg
S的单位为m2,速度的二次方的单位可写为(m/s)2.将这些单位代入上式得3,即比例系数k
m的单位是kg/m3,B正确.
7.声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关.下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是( )
p
A.v=k B.v=
ρC.v=答案 B
解析 国际单位制中p的单位是N/m2,1 N=1 kg·m/s2,ρ的单位是kg/m3,代入 得 误.
8.关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是( )
A.“牛顿”这个单位是由质量为1 kg的物体所受重力为9.8 N 而规定下来的 B.“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律F=kma,当k=1时规定下来的 C.使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N
D.物体所受重力为19.6 N中的“N”并不是规定的,而是测出来的 答案 BCD
9.一个恒力作用在质量为m1的物体上,产生的加速度为a1,作用在质量为m2的物体上,产生的加速度为a2,若此恒力作用在质量为m1+m2的物体上,则产生的加速度等于( )
a2A.a1a2 B. a1a1a1a2C. D. a2a1+a2答案 D
解析 产生的加速度的单位应与a1或a2的单位相同,选项A、B、C中表达式的单位不是加速度的单位,故选项A、B、C错误,D正确.
题组三 综合应用
10.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/s2.二人争执不下,都认为自己导出的单位正确.请你帮他们解决这个问题.
答案 见解析 kg·m/s2=
m2·kg/m3kp可ρ
kp ρ
kρ D.v=kpρ p
m2=m/s,而m/s即为速度的单位,故B正确,同理可得A、C、D错s2