4.4 力學(xué)單位制—（答案含解析）【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊跟蹤訓(xùn)練

1、4.4力學(xué)單位制跟蹤訓(xùn)練一、單選題1近10年來我國大力發(fā)展空軍和海軍，新增艦船是除美國外其他國家的總和。無論是飛機(jī)還是戰(zhàn)艦設(shè)計(jì)，都需要復(fù)雜的流體力學(xué)知識。當(dāng)流體流動時(shí)，根據(jù)流動特征可以分成湍流和層流：如果流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡（一般說隨初始空間坐標(biāo)x、y、z隨時(shí)間t而變）是有規(guī)則的光滑曲線（最簡單的情形是直線），這種流動叫層流，此時(shí)流體分層流動，各層互不混合，沒有這種性質(zhì)的流動叫湍流。不同狀態(tài)的流體動力學(xué)方程不一樣。流體力學(xué)中用一個(gè)無量綱的數(shù)-雷諾數(shù)Re（Reynoldsnumber），來表征流體的這一特征，一般情況下，雷諾數(shù)小的時(shí)候是層流，雷諾數(shù)大的時(shí)候是湍流。已知雷諾數(shù)由四個(gè)變量決定，流體的流速v

2、、流體的密度、特征長度d，黏性系數(shù)。請根據(jù)所學(xué)知識對雷諾數(shù)的表達(dá)式做出判斷，以下表達(dá)式中可能正確的是：（已知黏性系數(shù)為流體中相距dx的兩平行液層，由于內(nèi)摩擦，使垂直于流動方向的液層間存在速度梯度，當(dāng)速度梯度為1個(gè)單位，相鄰層“單位”接觸面S上所產(chǎn)生的黏滯力F(亦稱內(nèi)摩擦力)即黏性系數(shù)，以表示：/它的單位是Pa·s）（）ABCD2下列關(guān)于單位的說法中正確的是（）A在公式中，F(xiàn)、m、a三個(gè)量可以取不同單位制中的單位B國際單位制中力學(xué)基本單位是米、克、秒C牛頓是國際單位制中的基本單位D加速度的單位是，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的3國際單位制（縮寫SI）定義了 7個(gè)基本單位，其他單位均可

3、 由物理關(guān)系導(dǎo)出。例如，由m和s可以導(dǎo)出速度單位m·s-1。2018 年第26屆國際計(jì)量大會決定7個(gè)基本單位全部用基本物理常量來定義（對應(yīng)關(guān)系如圖，例如，s對應(yīng)v，m對應(yīng)c ）。新SI自2019 年5月20日（國際計(jì)量日）正式實(shí)施，這將對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。下列哪組物理量是國際單位制中的力學(xué)基本量 （ ）A長度、質(zhì)量、力B長度、質(zhì)量、時(shí)間C長度、質(zhì)量、電流D質(zhì)量、時(shí)間、速度4國際單位制（縮寫SI）定義了 7個(gè)基本單位，其他單位均可由物理關(guān)系導(dǎo)出。例如，由m和s可以導(dǎo)出速度單位m·s-1。2018 年第26屆國際計(jì)量大會決定7個(gè)基本單位全部用基本物理常量來定義（對應(yīng)關(guān)

4、系如圖，例如，s對應(yīng)v，m對應(yīng)c ）。新SI自2019 年5月20日（國際計(jì)量日）正式實(shí)施，這將對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在力學(xué)范圍內(nèi)，由基本單位根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量單位，例如速度、加速度、力的單位，叫做導(dǎo)出單位。以下關(guān)系式能正確反映牛頓（N）與基本單位之間關(guān)系的是（ ）A1N=1kg·m/sB1N=1kg·m2/sC1N=1kg·m/s2D1N=1kg·m2/s25物理公式不僅反映了物理量數(shù)量之間的關(guān)系，同時(shí)也確立了物理量單位之間的關(guān)系。下面表示能量的單位的是（）Akg·m/s2Bkg·m2/s2CN/mDW/s6太

5、陽與行星間的引力大小為F=G，其中G為比例系數(shù)，由此關(guān)系式可知G的單位是（）AN·m 2/kg2BN·kg2/m2Cm2/（kg2·N）Dkg·m/s272020年1月開始，一場由新型冠狀病毒瘋狂肆虐導(dǎo)致的嚴(yán)重疫情席卷全球，新型冠狀病毒在顯微鏡下的形狀如圖所示，他的大小在納米的數(shù)量級，根據(jù)我們高中所學(xué)內(nèi)容，下列單位屬于國際基本單位的是（）AV（伏）Bm（米）Cnm（納米）DN（牛）8下列說法中正確的是（）A牛頓、千克、秒是國際單位制中的三個(gè)基本單位B牛頓第一定律是在已有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推而來的，屬于理想實(shí)驗(yàn)，是不能直接用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的C伽利略通過實(shí)驗(yàn)說

6、明了力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因D亞里士多德的理想斜面實(shí)驗(yàn)開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合的探索自然規(guī)律的科學(xué)方法9關(guān)于力學(xué)單位制，下列說法中正確的是（）Akg、N、m/s都是導(dǎo)出單位B在國際單位制中，牛頓第二運(yùn)動定律的表達(dá)式是FmaCkg、m、N是基本單位D在國際單位制中，質(zhì)量的基本單位是kg，也可以是g10某一個(gè)物理量X的表達(dá)式為，其中是角速度，V是體積，G是萬有引力常量，根據(jù)以上信息，請你判斷（）A物理量X是密度B物理量X的國際單位是導(dǎo)出單位C物理量X與導(dǎo)出的(其中Ek是動能，v是速度)是同一個(gè)物理量，D物理量X與加速度a和時(shí)間t的乘積是同一個(gè)物理量11下列加下劃線的單位，屬于國際單位制中的

7、基本單位的是（）A某型號新能源電動車充電80%僅需45minB2020年5月21日，小明用共享單車騎行了5.28kmC小張2019年1月加入螞蟻森林的環(huán)保大軍，全年為地球減少了23.3kg二氧化碳排放D全新的iPhone超視網(wǎng)膜顯示屏大小是6.1in（英寸）二、多選題12在下面的物理量和單位中，說法正確的是（ ） 密度; 牛; 米/秒; 加速度; 長度; 質(zhì)量; 千克; 時(shí)間A屬于國際單位制中基本單位的是 B屬于國際單位制中基本單位的是C屬于國際制單位的是 D屬于國際制單位的是 三、解答題13根據(jù)流體力學(xué)知識，流體對物體的作用力可用來表達(dá)。為一系數(shù)，為空氣密度，A為物體的截面積，v為物體相對于

8、流體的速度。已知地球表面處=0.45，g=10m/s2。球體積公式為。若將沙塵顆粒近似為球形，沙塵顆粒密度，半徑。求：(1)沙塵顆粒在空氣中由靜止豎直下落過程中最大加速度的大??；(2)沙塵顆粒在空氣中豎直下落時(shí)的速度最大值，并說明地面附近要形成揚(yáng)沙天氣的風(fēng)速至少為多少。142019年12月17日下午，我國第一艘國產(chǎn)航空母艦山東艦在海南三亞某軍港交付海軍。經(jīng)中央軍委批準(zhǔn)，我國第一艘國產(chǎn)航母命名為“中國人民解放軍海軍山東艦”，舷號為“17”。航空母艦的艦載機(jī)既要在航母上起飛，也要在航母上降落。某質(zhì)量為kg的艦載機(jī)起飛時(shí)，采用彈射裝置使飛機(jī)獲得10m/s的初速度后，再由機(jī)上發(fā)動機(jī)提供大小為N的推力使

9、飛機(jī)在航母跑道上勻加速前進(jìn)，2.4s后離艦升空。飛機(jī)在航母上降落時(shí)，需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來。若某次飛機(jī)著艦時(shí)的速度為80m/s，飛機(jī)鉤住阻攔索后經(jīng)過2.5s停下來。將這段運(yùn)動視為勻減速直線運(yùn)動，阻攔索對飛機(jī)的作用力視為恒力（重力加速度為，艦載機(jī)與跑道的動摩擦因數(shù)），求：(1)艦載機(jī)起飛時(shí)的加速度大?。?2)艦載機(jī)起飛時(shí)勻加速階段的位移大??；(3)艦載機(jī)降落時(shí)阻攔索對艦載機(jī)的作用力大小。15如圖所示，豎直擋板固定在傾角為的斜面上，斜面放在水平面上，質(zhì)量為m的鐵球放在擋板與斜面之間，不計(jì)一切摩擦，重力加速度大小為g。(1)求鐵球?qū)醢宓膲毫Υ笮『丸F球?qū)π泵娴膲毫Υ笮。?2)若斜面水平向右做勻加

10、速直線運(yùn)動時(shí)，擋板對鐵球的支持力恰好為零，求斜面對鐵球的支持力F3以及斜面運(yùn)動的加速度大小a。16如圖所示，光滑水平面上有一車廂，質(zhì)量為M=30kg，緊靠車右壁放一質(zhì)量m=20kg的小物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)），對車廂施加水平向右、大小為130N的恒力F，使車廂從靜止開始運(yùn)動。測得車廂在最初2.0s內(nèi)移動位移s=6.0m，設(shè)這段時(shí)間內(nèi)小物塊未與車廂左壁發(fā)生碰撞。重力加速度g=10m/s2，求(1)車廂在最初2.0s內(nèi)的加速度；(2)物體A與車廂地板的動摩擦因數(shù)；(3)在t=3.0s時(shí)，小物體A剛好與車廂左壁相撞，求車廂的長度。17為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離已知某高速公路的最高限

11、速，假設(shè)前方車輛突然停止，汽車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操控剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間（即反應(yīng)時(shí)間）t=0.50s，剎車時(shí)汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.40倍，則該高速公路上汽車間的安全距離至少為多少？重力加速度取。18兩個(gè)完全相同的物塊a、b，在水平面上以相同的初速度從同一位置開始運(yùn)動，圖中a直線表示a物體不受拉力作用、b直線表示b物體受到水平拉力F=1.8N作用的t圖象，求：（1）a、b運(yùn)動的加速度的大??；（2）8s末a、b間的距離；（3）物塊的質(zhì)量19如圖所示，某同學(xué)為趕公交車，在水平地面上拉著一個(gè)質(zhì)量為m=8kg的箱子，以v0=3m/s的速度勻速跑動，已知她所施加的拉力F大小為4

12、0N，方向與水平方向夾角為1=53°斜向右上方。某時(shí)刻突然發(fā)現(xiàn)前方s=2.4m（離箱子的距離）處有一個(gè)傾斜角為2=37°的斜坡，坡長L=1.8m，該同學(xué)馬上在保持拉力方向不變的情況下改用大小為F1的拉力，使箱子加速運(yùn)動至坡底時(shí)松手撤去拉力并立刻向旁邊閃開，已知地面和斜坡與箱子底部間的摩擦力均為接觸面正壓力的k倍，取g=10m/s2。不計(jì)箱子在斜坡與水平面連接處運(yùn)動時(shí)的機(jī)械能損失，（其中sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）k為多少？（2）為保證箱子能夠滑到坡頂，F(xiàn)1至少多大？20質(zhì)量為10g的子彈，以300 m/s的水平初速度射入一塊豎

13、直固定的木板，把木板打穿，子彈射出木板時(shí)的速度是200 m/s.若木板厚度為10 cm，求子彈對木板的平均作用力小明同學(xué)的做法如下：由運(yùn)動學(xué)公式得由牛頓第二定律知你同意他的解法嗎?若不同意，請給出正確的解答參考答案1B【解析】【分析】【詳解】A如果則其單位為由于雷諾數(shù)是無量綱的，故A錯(cuò)誤；B如果則其單位為由于雷諾數(shù)是無量綱的，故B正確；C如果其單位為由于雷諾數(shù)是無量綱的，故C錯(cuò)誤；D如果其單位為由于雷諾數(shù)是無量綱的，故D錯(cuò)誤。故選B。2D【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)牛頓第二定律得知，、三個(gè)量必須去同一單位制中的單位，故A錯(cuò)誤；B國際單位制中力學(xué)基本單位是米、千克、秒，故B錯(cuò)誤；C牛頓（N）是

14、國際單位制中的導(dǎo)出單位故C錯(cuò)誤；D加速度的單位是，是由、兩個(gè)基本單位組合而成的，故D正確。故選D。3B【解析】【分析】【詳解】長度、質(zhì)量、時(shí)間是國際單位制中三個(gè)力學(xué)基本物理量，力與速度是導(dǎo)出物理量，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4C【解析】【分析】【詳解】力的單位是牛，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知：1N=1kgm/s2，故C正確ABD錯(cuò)誤。故選C。5B【解析】【分析】【詳解】C根據(jù)功的定義單位換算C錯(cuò)誤；AB再根據(jù)牛頓第二定律 兩式聯(lián)立可得單位換算B正確，A錯(cuò)誤；D根據(jù)功率的定義單位換算D錯(cuò)誤。故選B。6A【解析】【分析】【詳解】太陽與行星間的引力大小為得則G的單位為，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故

15、選A。7B【解析】【分析】【詳解】ABD國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長度（m）、質(zhì)量（kg）、時(shí)間（s）、熱力學(xué)溫度（K）、電流（A）、發(fā)光強(qiáng)度（cd）、物質(zhì)的量（mol），它們的國際單位是基本單位，而由物理量之間的關(guān)系式推導(dǎo)出來的單位叫做導(dǎo)出單位，電壓的單位V（伏）為其中所以A項(xiàng)和D項(xiàng)是導(dǎo)出單位，B項(xiàng)的m是國際制基本單位，故B正確，AD錯(cuò)誤；Cnm是非國際制基本單位，故C錯(cuò)誤。故選B。8B【解析】【分析】【詳解】A千克、米、秒是國際單位制中的三個(gè)基本單位，牛頓是導(dǎo)出單位，故A錯(cuò)誤；B牛頓第一定律是在已有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推而來的，屬于理想實(shí)驗(yàn)，是不能直接用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的，故B正確；

16、C伽利略通過實(shí)驗(yàn)和邏輯推理說明了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故C錯(cuò)誤；D伽利略設(shè)想的理想斜面實(shí)驗(yàn)開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合的探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，故D錯(cuò)誤。故選B。9B【解析】【分析】【詳解】Akg是國際單位制的基本單位；N、m/s都是導(dǎo)出單位，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B在國際單位制中，牛頓第二運(yùn)動定律的表達(dá)式是Fma，選項(xiàng)B正確；Ckg、m、s是基本單位；N是導(dǎo)出單位，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D在國際單位制中，質(zhì)量的基本單位是kg，不可以是g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。10C【解析】【分析】【詳解】AB因?yàn)槲锢砹縓的單位 則X單位是千克，基本單位，AB錯(cuò)誤；C根據(jù)式中X的是質(zhì)量，單位是

17、千克，C正確；D的單位 是速度單位，與物理量X不是同一個(gè)物理量，D錯(cuò)誤。故選C。11C【解析】【分析】【詳解】ABCD國際基本單位包括質(zhì)量（kg）、時(shí)間（s）、長度（m）、電流（A）、熱力學(xué)溫度（T）、物質(zhì)的量（mol）和發(fā)光強(qiáng)度（cd）。ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。12BC【解析】【詳解】AB屬于國際單位制中的基本單位的只有千克，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD屬于國際單位制單位的有牛頓、米/秒、千克。長度、質(zhì)量和時(shí)間是基本物理量。故C正確，D錯(cuò)誤。13（1） ；（2） ， 【解析】【分析】【詳解】（1）沙塵顆粒剛開始下落速度為零時(shí)，阻力只受重力，此時(shí)加速度最大，即方向豎直向下；（2）沙塵顆粒豎直下

18、落的速度最大時(shí)，加速度為零，即又因?yàn)樯硥m顆粒的橫截面積質(zhì)量聯(lián)立解得若地面附近要形成揚(yáng)沙，風(fēng)對沙塵顆粒的作用力 至少要等于重力 所以可得風(fēng)速至少為14(1)25m/s2； (2)96m ；(3)N?！窘馕觥俊驹斀狻?1) 艦載機(jī)起飛階段，由牛頓第二定律，有代入數(shù)據(jù)，艦載機(jī)起飛時(shí)的加速度大小a=25m/s2(2) 艦載機(jī)起飛時(shí)勻加速階段的位移大小=102.4m/s+25（2.4）2m/s=96m(3) 艦載機(jī)降落時(shí)的加速度=m/s2=-32m/s2根據(jù)牛頓第二定律，有代入數(shù)據(jù)，艦載機(jī)降落時(shí)阻攔索對艦載機(jī)的作用力大小N答：(1)艦載機(jī)起飛時(shí)的加速度大小為25m/s2；(2)艦載機(jī)起飛時(shí)勻加速階段的位移大小為96m；(3)艦載機(jī)降落時(shí)阻攔索對艦載機(jī)的作用力大小為N。15(1)，；(2)，【解析】【分析】【詳解】(1)鐵球受力如圖所示由平衡條件得，擋板對鐵球的支持力為F1=mgtan斜面對鐵球的支持力為由牛頓第三定律，得鐵球?qū)醢宓膲毫﹁F球?qū)π泵娴膲毫?2)擋板對