2019-2020學(xué)年新教材高中物理課后作業(yè)18力學(xué)單位制含解析新人教版必修

PAGEPAGE3課后作業(yè)(十八)[要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)練]要點(diǎn)一：對(duì)單位制的理解1．測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量分別可用的儀器是下列哪一組()A．米尺、彈簧測(cè)力計(jì)、停表B．米尺、彈簧測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．量筒、天平、停表D．米尺、天平、停表[解析]國(guó)際單位制中規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間，分別用米尺、天平和停表進(jìn)行測(cè)量，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．[答案]D2．(多選)關(guān)于牛頓第二定律，以下說(shuō)法中正確的是()A．在不同的單位制中，物體的質(zhì)量不變時(shí)，總有a與F成正比B．在不同的單位制中，對(duì)于相同的合外力，總有a與m成反比C．在公式F＝ma中，F(xiàn)、m和a三個(gè)量可以任意選取單位D．在公式F＝ma中，當(dāng)m和a分別用kg和m/s2作單位時(shí)F必須用N作單位[解析]根據(jù)牛頓第二定律可知，選項(xiàng)A、B正確．公式F＝ma是以定義“牛頓”這個(gè)單位為前提的，1N＝1kg·m/s2，m、a、F三個(gè)量必須分別取kg、m/s2、N為單位時(shí)，公式F＝ma才能成立，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D正確．[答案]ABD3．(多選)用國(guó)際單位制驗(yàn)證下列表達(dá)式，其中可能正確的是()A．s＝at(s為位移、a為加速度、t為時(shí)間)B．a(chǎn)＝μg(a為加速度、μ為動(dòng)摩擦因數(shù)、g為重力加速度)C．F＝meq\f(v,R)(F為作用力、m為質(zhì)量、v為速度、R為半徑)D．v＝eq\r(gR)(v為速度、R為半徑、g為重力加速度)[解析]將等式兩邊各物理量的國(guó)際單位制單位代入后進(jìn)行單位運(yùn)算，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可知選項(xiàng)B、D可能正確．[答案]BD要點(diǎn)二：?jiǎn)挝恢频膽?yīng)用4．2017年7月5日，國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星“中星9A”成功定點(diǎn)，該衛(wèi)星前期因運(yùn)載火箭發(fā)生異常未能進(jìn)入預(yù)定軌道，卻靠自帶的燃料獨(dú)自在太空中“徒步”行進(jìn)，“爬升”2萬(wàn)多公里，完成了一次長(zhǎng)達(dá)16天的“太空自救”，堪稱(chēng)中國(guó)“星堅(jiān)強(qiáng)”．在這則新聞中涉及了長(zhǎng)度和時(shí)間及其單位，在國(guó)際單位制中，下列說(shuō)法正確的是()A．力學(xué)中的基本量是時(shí)間、位移、速度B．kg、N、m/s都是導(dǎo)出單位C．長(zhǎng)度的基本單位是米，也可以是公里D．1N＝1kg·m/s2[解析]力學(xué)中的基本量是時(shí)間、長(zhǎng)度和質(zhì)量，位移和速度不是基本物理量，A錯(cuò)誤；kg屬于基本單位，N、m/s都是導(dǎo)出單位，B錯(cuò)誤；長(zhǎng)度在國(guó)際單位制中的基本單位只有米，公里不是國(guó)際單位制中的基本單位，C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可知，1N＝1kg·m/s2，D正確．[答案]D5．質(zhì)量為10g的子彈，以300m/s的水平初速度射入一塊豎直固定的木板，把木板打穿，子彈射出木板時(shí)的速度是200m/s.若木板厚度為10cm，求子彈對(duì)木板的平均作用力．小明同學(xué)的做法如下：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得a＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)＝eq\f(2002－3002,2×10)m/s2＝－2.5×103m/s2由牛頓第二定律知F＝ma＝10×(－2.5×103)N＝－2.5×104N你同意他的解法嗎？若不同意，請(qǐng)給出正確的解答．[解析]不同意，原因是單位未統(tǒng)一到同一單位制中．正確解法如下：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/s2F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103N，負(fù)號(hào)表示作用力的方向與速度的方向相反．[答案]見(jiàn)解析[綜合提升練]6．導(dǎo)出單位是由基本單位組合而成的，則下列說(shuō)法中正確的是()A．加速度的單位是m/s2，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的B．加速度的單位是m/s2，由公式a＝eq\f(Δv,Δt)可知它是由m/s和s兩個(gè)基本單位組合而成的C．加速度的單位是m/s2，由公式a＝eq\f(F,m)可知，它是由N、kg兩個(gè)基本單位組合而成的D．以上說(shuō)法都是正確的[解析]m、kg、s是基本單位．加速度的單位是m/s2，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的，選項(xiàng)A正確；m/s是導(dǎo)出單位而不是基本單位，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；N也是導(dǎo)出單位，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．[答案]A7．(多選)下列單位與“帕”等價(jià)的有()A．N/m2 B．J/m3C．kg/(m·s2) D．W·s/m3[解析]帕為壓強(qiáng)的單位，由壓強(qiáng)的定義式p＝eq\f(F,S)得A正確．結(jié)合功的公式W＝Fs可知B正確．結(jié)合F＝ma可知C正確．結(jié)合W＝Fs＝Pt可知D正確．[答案]ABCD8．(多選)聲音在某種氣體中的速度表達(dá)式可以只用氣體的壓強(qiáng)p、氣體的密度ρ和沒(méi)有單位的比例系數(shù)k表示．根據(jù)上述情況，判斷下列關(guān)于聲音在該氣體中的速度的表達(dá)式肯定錯(cuò)誤的是()A．v＝keq\r(\f(p,ρ)) B．v＝keq\r(\f(ρ,p))C．v＝keq\f(p,ρ) D．v＝keq\f(ρ,p)[解析]壓強(qiáng)p可由公式p＝eq\f(F,S)求得，則p的單位為eq\f(kg·m/s2,m2)＝eq\f(kg,m·s2)，密度ρ可由公式ρ＝eq\f(m,V)求得，則ρ的單位為kg/m3.由于題中k沒(méi)有單位，則keq\r(\f(p,ρ))的單位為m/s，故選項(xiàng)A的表達(dá)式可能正確；keq\r(\f(ρ,p))的單位為s/m，顯然不是速度的單位，選項(xiàng)B的表達(dá)式錯(cuò)誤；keq\f(p,ρ)的單位為m2/s2，不是速度的單位，選項(xiàng)C的表達(dá)式錯(cuò)誤；keq\f(ρ,p)的單位為s2/m2，也不是速度的單位，選項(xiàng)D的表達(dá)式錯(cuò)誤．故本題應(yīng)選B、C、D.[答案]BCD9.跳傘運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中(如圖所示)，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系數(shù)k＝20N·s2/m2，跳傘運(yùn)動(dòng)員與傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，則(1)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空氣中做什么運(yùn)動(dòng)？收尾速度是多大？(2)當(dāng)速度達(dá)到4m/s時(shí)，下落加速度是多大？(g取10m/s2)[解析](1)以傘和運(yùn)動(dòng)員作為研究對(duì)象，開(kāi)始時(shí)速度較小，空氣阻力F小于重力G，v增大，F(xiàn)隨之增大，合力F合減小，跳傘運(yùn)動(dòng)員做加速度a逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v足夠大，設(shè)F＝G時(shí)，F(xiàn)合＝0，a＝0，開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度為收尾速度，設(shè)其大小為vmax.由F＝kveq\o\al(2,max)＝G，得vmax＝eq\r(\f(G,k))＝eq\r(\f(mg,k))＝6m/s.(2)當(dāng)v＝4