2020-2021物理第一冊(cè)4-4 力學(xué)單位制含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材物理人教版必修第一冊(cè)課時(shí)作業(yè)：4-4力學(xué)單位制含解析課時(shí)作業(yè)17力學(xué)單位制時(shí)間:45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．在物理學(xué)中，只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用這幾個(gè)物理量的單位確定其他物理量的單位,這幾個(gè)被選定的物理量叫做基本物理量．下列四個(gè)物理量中,被選定作為基本物理量的是（B)A．速度 B．長(zhǎng)度C．力 D．加速度解析：國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量．它們?cè)趪H單位制中的單位稱為基本單位，所以選項(xiàng)B正確．2．國際單位制由7個(gè)基本單位、2個(gè)輔助單位和19個(gè)具有專門名稱的導(dǎo)出單位組成，其中與力學(xué)有關(guān)的三個(gè)基本單位是（C）A．N、m、s B．N、kg、sC．m、kg、s D．m/s、kg、N解析：力學(xué)中的基本物理量有三個(gè)，它們分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的單位分別為m、kg、s，所以選項(xiàng)C正確．3．有研究發(fā)現(xiàn)，轎車的加速度的變化情況將影響乘客的舒適度．若引入一個(gè)新的物理量(加速度的變化率)來表示加速度變化的快慢，該物理量的單位是（C）A．m/s B．m/s2C．m/s3 D．m2/s解析：加速度變化的快慢表達(dá)式為eq\f（Δa，Δt），則單位等于eq\f（m/s2,s）＝m/s3,故選項(xiàng)C正確．4．下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法正確的是(D)A．在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國際單位，不能采用其他單位B．力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量、速度C．力學(xué)單位制中，國際單位制的基本單位有N、kg、m、sD．單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示解析:在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中,可以采用其他單位制，但是要統(tǒng)一，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;力學(xué)單位制中，國際單位制的基本單位有kg、m、s,N不是基本單位,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示，故選項(xiàng)D正確．5．1995年美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)中觀察到了頂夸克，測(cè)得它的靜止質(zhì)量m＝3.1×10－25kg，壽命τ＝0。4×10－24s，這是近二十幾年粒子物理研究最重要的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展之一．正、反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能可寫為Ep＝－keq\f（4αs，3r)，式中r是正、反頂夸克之間的距離,αs＝0.12是強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)，無單位,k是與單位制有關(guān)的常數(shù)，則在國際單位制中常數(shù)k的單位是（C）A．J B．NC．J·m D．J/m解析：由Ep＝－keq\f（4αs,3r)得，k＝－eq\f(3Epr，4αs)，勢(shì)能的國際單位J、距離r的國際單位m，αs是強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)，無單位,代入上式得,k的國際單位J·m，故選項(xiàng)C正確．二、多項(xiàng)選擇題6．下列單位與m/s2等價(jià)的是(AD)A．N/kg B．N/mC．N·m D．eq\f(m/s,s）解析:由a＝eq\f(Δv，Δt）知m/s2是加速度單位,即eq\f（m/s,s）是加速度單位;由a＝eq\f（F,m)，有N/kg與m/s2等價(jià)，故選項(xiàng)A、D正確．7．關(guān)于下列物理量和單位的說法中正確的是(BCD)①密度②牛③米/秒④加速度⑤長(zhǎng)度⑥質(zhì)量⑦千克⑧時(shí)間A．屬于國際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧B．屬于國際單位制中基本單位的是⑦C．屬于國際單位的是②③⑦D．屬于國際單位制中基本單位對(duì)應(yīng)的物理量是⑤⑥⑧解析：密度、加速度、長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間不是單位的名稱,而是物理量的名稱，這五個(gè)物理量中長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間是國際單位制中力學(xué)基本單位米、千克、秒對(duì)應(yīng)的物理量．牛、米/秒是國際單位制中的導(dǎo)出單位,千克是國際單位制中的基本單位，都屬于國際單位．正確選項(xiàng)為B、C、D．8．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，取計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為0。1s,測(cè)得相鄰相等時(shí)間間隔的位移差的平均值Δx＝1。2cm，若還測(cè)出小車的質(zhì)量為500g,則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確又符合一般運(yùn)算要求的是（BD)A．a(chǎn)＝eq\f(1。2，0。12）m/s2＝120m/s2B．a(chǎn)＝eq\f(1。2×10－2，0。12)m/s2＝1。2m/s2C．F＝500×1。2N＝600ND．F＝0.5×1.2N＝0.6N解析:在應(yīng)用公式進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算的同時(shí),也要把單位帶進(jìn)運(yùn)算．帶單位運(yùn)算時(shí)，單位換算要準(zhǔn)確．可以把題中已知量的單位都用國際單位表示,計(jì)算結(jié)果的單位就是用國際單位表示的．這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個(gè)量的單位,只在數(shù)字后面寫出正確單位即可．選項(xiàng)A中Δx＝1.2cm沒有換成國際單位,C項(xiàng)中的小車質(zhì)量m＝500g沒換成國際單位，所以均錯(cuò)誤；B、D兩項(xiàng)正確．三、非選擇題9．物理公式在確定物理量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系．下面給出的關(guān)系式中，l是長(zhǎng)度，v是速度，m是質(zhì)量，g是重力加速度，這些量都用國際單位制單位．試判斷下列表達(dá)式的單位，并指出這些單位所對(duì)應(yīng)的物理量的名稱．（1）eq\r(\f(l,g）)單位s，物理量名稱時(shí)間．（2)eq\f(v2，l）單位m/s2，物理量名稱加速度．(3）meq\f(v2，l)單位N，物理量名稱力．解析：將各量的單位代入得（1)eq\r(\f（m,m/s2)）＝eq\r(s2)＝s，故對(duì)應(yīng)物理量為時(shí)間；(2)eq\f（m/s2，m）＝m/s2，對(duì)應(yīng)物理量為加速度；（3)kg·eq\f(m/s2,m）＝kg·m/s2＝N，對(duì)應(yīng)物理量為力．10．選定了長(zhǎng)度的單位m、質(zhì)量的單位kg、時(shí)間的單位s之后，就足以導(dǎo)出力學(xué)中其他所有的物理量的單位，但導(dǎo)出時(shí)必須依據(jù)相關(guān)的公式．現(xiàn)有一個(gè)物理量的表達(dá)式為A＝eq\r（\f(GM，r))，其中M是質(zhì)量，r是長(zhǎng)度，又已知G的單位是N·m2·kg－2，據(jù)此能否推知A是什么物理量？解析：A＝eq\r(\f（GM，r）)相應(yīng)的單位是eq\r(\f(N·m2·kg－2·kg，m）)＝eq\r(N·m·kg－1）＝eq\r（kg·m·s－2·m·kg－1）＝eq\r（m2·s－2)＝m/s。該表達(dá)式對(duì)應(yīng)的是速度的單位，所以物理量A是速度．答案：速度11．據(jù)說以前有個(gè)商人，從荷蘭把5000t的貨物運(yùn)往非洲靠近赤道的某港口，發(fā)現(xiàn)貨少了19t，在荷蘭和非洲，都是用托盤彈簧測(cè)力計(jì)來稱量貨物的．試探究貨物產(chǎn)生質(zhì)量差的原因，并根據(jù)兩地重力加速度的值計(jì)算是否會(huì)差這么多（荷蘭重力加速度約為9。816m/s2，非洲重力加速度約為9。780m/s2）,要避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，最好換用什么樣的測(cè)量工具？解析：運(yùn)送貨物的過程中，質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化,在荷蘭時(shí)，貨物所受重力為G1＝mg1＝5000×103×9.816N＝4。908×107N；在非洲時(shí)貨物所受重力為G2＝mg2＝5000×103×9。780N＝4。89×107N．由于彈簧測(cè)力計(jì)是利用胡克定律和平衡力的特點(diǎn)制造的，當(dāng)貨物的重力發(fā)生變化時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化．其示數(shù)的變化為：Δm＝eq\f（ΔG，g2）＝eq\f(G1－G2,g2)＝eq\f（4。908－4。89×107，9。780）kg≈1。84×104kg≈19t.所以根據(jù)計(jì)算，貨物的質(zhì)量能差這么多．若想避免這種情況的發(fā)生,可換用杠秤或托盤天平，因?yàn)樗鼈兌际抢酶軛U的原理制造的，不受重力加速度變化的影響．答案：見解析12。水平傳送帶以v＝200cm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),如圖所示，A、B相距0.011km。一物體(可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。2，則物體從A沿傳送帶運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間為多少?(g取10m/s2)解析：統(tǒng)一單位：v＝200cm/s＝2m/s，x＝0.011km＝11m，開始時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力Ff＝μmg，a＝eq\f(Ff,m）＝μg＝0.2×10m/s2＝2m/s2，設(shè)經(jīng)時(shí)間t1，物體速度達(dá)到2m/s.由v＝at得t1＝eq\f(v,a)＝eq\f(2,2)s＝1s,此段時(shí)間內(nèi)的位移x1＝eq\f（1，2）ateq\o\al（2,1)＝eq\f(1,2)×