2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系4力学单位制训练含解析新人教版必修第一册

PAGE4-力学单位制合格考训练(25分钟·满分60分))一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)1．(2024·广东省珠海市二中高一上学期期末)测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组(B)A．米尺、弹簧秤、秒表 B．米尺、天平、秒表C．量筒、天平、秒表 D．米尺、测力计、打点计时器解析：长度、时间、质量是三个力学基本物理量，米尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，故B正确。2．在国际单位制中属于选定的基本物理量和基本单位的是(B)A．力的单位牛顿 B．热力学温度的单位开尔文C．路程的单位米 D．电压的单位伏特解析：牛顿不是基本单位，故A错误；热力学温度是国际单位制中温度的基本单位，故B正确；路程不是基本物理量，长度才是基本物理量，单位是米，故C错误；电压不是基本物理量，伏特也不是基本单位，故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(C)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．1N＝1kg·m·s－2D．“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位解析：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；在国际单位制中，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；依据牛顿其次定律F＝ma可知，1N＝1kg·m·s－2，故C正确；“摄氏度”不是国际单位制的单位，故D错误，故选C。4．关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是(C)A．使质量是2kg的物体产生2m/s2的加速度的力，叫作1NB．使质量是0.5kg的物体产生1.5m/s2的加速度的力，叫作1NC．使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，叫作1ND．使质量是2kg的物体产生1m/s2的加速度的力，叫作1N解析：使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力是1N，即F＝ma＝1×1N＝1kg·m·s－15．由位移和时间求速度时，所用的关系为v＝eq\f(Δx,Δt)，假如位移用米作单位，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，弹簧的劲度关系的国际单位为(D)A．m/kg B．kg/mC．m/N D．N/m解析：依据胡克定律可知，F＝kx，则可知，k＝eq\f(F,x)，则可知k的单位为N/m；故D正确，A、B、C错误。6．2018年12月11日第26届国际计量大会已确定不再把千克、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个没改变，除光强单位坎德拉外，另外两个是(A)A．米、秒 B．秒、库C．米、牛 D．牛、库解析：新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没改变，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。二、非选择题7．(9分)在学习了力学单位制后，李明同学由公式G＝mg得g的单位是N/kg，而赵宏同学由自由落体公式v＝gt得g的单位为m/s2，于是二人发生争吵，都认为自己导出的单位正确，究竟谁是谁非呢？答案：都正确解析：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，1N＝1kg·m/s2；故1N/kg＝1m/s2；则说明两个单位均是正确的。8．(9分)质量为10g的子弹，以300m/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200m/s。若木板厚度为10cm，求木板对子弹的平均作用力。小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？由运动学公式：v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得：a＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)＝eq\f(2002－3002,2×0)m/s2＝－2.5×103m/s2，由牛顿其次定律：F＝ma＝10×(－2.5×103)N＝－2.5×104N。答案：2.5×103N方向与速度方向相反解析：不同意，缘由是单位未统一到同一单位制中，正确解法如下；x＝10cm＝0.1m，m＝10g＝10－2kga＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)＝eq\f(2002－3002,2×0.1)m/s2＝－2.5×105m/s2，F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103N，负号表示与速度反向。等级考训练(15分钟·满分40分))一、选择题(本题共3小题，每题7分，共21分)1．2018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)A．eq\r(2xa) B．eq\r(\f(2x,a))C．eq\r(\f(2x,t2)) D．eq\f(Ft2,m)解析：v单位是m/s，x单位为m，a的单位为m/s2，F的单位是kg·m/s2；eq\r(2ax)单位为eq\r(m·m/s2)＝m/s，故等号左右单位相同，A正确；eq\r(\f(2x,a))单位为eq\r(\f(m,m/s2))＝s，B错误；t的单位是s，eq\r(\f(2x,t2))的单位为eq\r(\f(m,s2))≠m/s；C错误；eq\f(Ft2,m)的单位为eq\f(s2·kg·m/s2,kg)＝m，D错误。2．(多选)用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是(BD)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＝meq\f(v,R)(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)D．v＝eq\r(gR)(v为速度、R为半径、g为重力加速度)解析：x为位移，国际单位是m，a为加速度，国际单位是m/s2，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/s2，μ为动摩擦因数，无单位，g为重力加速度国际单位是m/s2，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为半径国际单位是m。1N＝1kg·m/s2，所以F＝meq\f(v,R)，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/s2，R为半径国际单位是m，eq\r(gR)的国际单位是m/s，所以v＝eq\r(gR)可能正确，所以D选项是正确的。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。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“加速度的改变率”，用“加速度的改变率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间改变的快慢，并认为，轿车的加速度改变率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中，适合作加速度的改变率单位的是(C)A．m/s B．m/s2C．m/s3 D．m2/s3解析：新物理量表示的是加速度改变的快慢，所以新物理量应当等于加速度的改变量与时间的比值，而加速度的单位是m/s2，所以新物理量的单位应当是m/s3，所以C正确。二、非选择题4．(9分)选定了长度单位m、质量单位kg、时间单位s之后，就足以导出力学中其他全部物理量的单位，但必需依据相关的公式。现有一个物理量A＝eq\r(\f(GM,r))，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N·m2·kg－2，据此能否推知A是什么物理量？答案：速度解析：依据物理量A的表达式，导出A的单位，就可以知道A是一个什么物理量。与eq\r(\f(GM,r))相对应的单位为eq\r(\f(N·m2·kg－2·kg,m))＝eq\r(N·m·kg－1)＝eq\r(kg·m·s－2·m·kg－1)＝m/s。物理量A的单位是m/s，所以物理量A是速度。5．(10分)一辆质量为400g的遥控玩具车，从静止动身，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16N，玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10m/s2)，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1m/s?答案：(1)0.2m/s2(2)5s解析：(1)由已知条件知玩具车质量m＝400g＝0.4kg；摩擦力Ff＝kmg＝0.02