2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系4力學(xué)單位制訓(xùn)練含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE4-力學(xué)單位制合格考訓(xùn)練(25分鐘·滿分60分))一、選擇題(本題共6小題，每題7分，共42分)1．(2024·廣東省珠海市二中高一上學(xué)期期末)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(B)A．米尺、彈簧秤、秒表 B．米尺、天平、秒表C．量筒、天平、秒表 D．米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器解析：長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量是三個(gè)力學(xué)基本物理量，米尺是測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，天平是測(cè)量質(zhì)量的儀器，秒表是測(cè)量時(shí)間的儀器，故B正確。2．在國(guó)際單位制中屬于選定的基本物理量和基本單位的是(B)A．力的單位牛頓 B．熱力學(xué)溫度的單位開爾文C．路程的單位米 D．電壓的單位伏特解析：牛頓不是基本單位，故A錯(cuò)誤；熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中溫度的基本單位，故B正確；路程不是基本物理量，長(zhǎng)度才是基本物理量，單位是米，故C錯(cuò)誤；電壓不是基本物理量，伏特也不是基本單位，故D錯(cuò)誤。3．關(guān)于物理量和物理量的單位，下列說法中正確的是(C)A．在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制規(guī)定長(zhǎng)度、質(zhì)量、力為三個(gè)基本物理量B．后人為了紀(jì)念牛頓，把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位C．1N＝1kg·m·s－2D．“秒”“克”“攝氏度”都屬于國(guó)際單位制的單位解析：在國(guó)際單位制中，長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間三個(gè)物理量被選作力學(xué)的基本物理量，故A錯(cuò)誤；在國(guó)際單位制中，力的單位牛頓不是國(guó)際單位制中的一個(gè)基本單位，故B錯(cuò)誤；依據(jù)牛頓其次定律F＝ma可知，1N＝1kg·m·s－2，故C正確；“攝氏度”不是國(guó)際單位制的單位，故D錯(cuò)誤，故選C。4．關(guān)于力的單位“牛頓”，下列說法正確的是(C)A．使質(zhì)量是2kg的物體產(chǎn)生2m/s2的加速度的力，叫作1NB．使質(zhì)量是0.5kg的物體產(chǎn)生1.5m/s2的加速度的力，叫作1NC．使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力，叫作1ND．使質(zhì)量是2kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力，叫作1N解析：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力是1N，即F＝ma＝1×1N＝1kg·m·s－15．由位移和時(shí)間求速度時(shí)，所用的關(guān)系為v＝eq\f(Δx,Δt)，假如位移用米作單位，時(shí)間用秒作單位，得出的速度單位就是米每秒。因此，我們說“物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量的關(guān)系”時(shí)，也指它確定了物理量的單位之間的關(guān)系。由此可以得出，彈簧的勁度關(guān)系的國(guó)際單位為(D)A．m/kg B．kg/mC．m/N D．N/m解析：依據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)＝kx，則可知，k＝eq\f(F,x)，則可知k的單位為N/m；故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。6．2018年12月11日第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)已確定不再把千克、安培、開爾文和摩爾作為基本單位，新定義后7個(gè)國(guó)際單位制中基本單位有3個(gè)沒改變，除光強(qiáng)單位坎德拉外，另外兩個(gè)是(A)A．米、秒 B．秒、庫(kù)C．米、牛 D．牛、庫(kù)解析：新定義后7個(gè)國(guó)際單位制中基本單位有3個(gè)沒改變，除光強(qiáng)單位坎德拉外，另外兩個(gè)是米和秒，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．(9分)在學(xué)習(xí)了力學(xué)單位制后，李明同學(xué)由公式G＝mg得g的單位是N/kg，而趙宏同學(xué)由自由落體公式v＝gt得g的單位為m/s2，于是二人發(fā)生爭(zhēng)吵，都認(rèn)為自己導(dǎo)出的單位正確，究竟誰(shuí)是誰(shuí)非呢？答案：都正確解析：力的單位為N，質(zhì)量單位為kg，故g的單位可以為N/kg；N是導(dǎo)出單位，1N＝1kg·m/s2；故1N/kg＝1m/s2；則說明兩個(gè)單位均是正確的。8．(9分)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，子彈射出的速度是200m/s。若木板厚度為10cm，求木板對(duì)子彈的平均作用力。小明同學(xué)的解法如下，你同意他的解法嗎？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(2002－3002,2×0)m/s2＝－2.5×103m/s2，由牛頓其次定律：F＝ma＝10×(－2.5×103)N＝－2.5×104N。答案：2.5×103N方向與速度方向相反解析：不同意，緣由是單位未統(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/s2，F(xiàn)＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103N，負(fù)號(hào)表示與速度反向。等級(jí)考訓(xùn)練(15分鐘·滿分40分))一、選擇題(本題共3小題，每題7分，共21分)1．2018年11月16日第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過“修訂國(guó)際單位制”決議，正式更新包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的四項(xiàng)基本單位定義。若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示時(shí)間，m表示質(zhì)量，借助單位制可知速度v的表達(dá)式，下列可能正確的是(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單位是m/s，x單位為m，a的單位為m/s2，F(xiàn)的單位是kg·m/s2；eq\r(2ax)單位為eq\r(m·m/s2)＝m/s，故等號(hào)左右單位相同，A正確；eq\r(\f(2x,a))單位為eq\r(\f(m,m/s2))＝s，B錯(cuò)誤；t的單位是s，eq\r(\f(2x,t2))的單位為eq\r(\f(m,s2))≠m/s；C錯(cuò)誤；eq\f(Ft2,m)的單位為eq\f(s2·kg·m/s2,kg)＝m，D錯(cuò)誤。2．(多選)用國(guó)際單位制驗(yàn)證下列表達(dá)式，可能正確的是(BD)A．x＝at(x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：x為位移，國(guó)際單位是m，a為加速度，國(guó)際單位是m/s2，t為時(shí)間，國(guó)際單位是s，所以at的國(guó)際單位是m/s，所以x＝at是錯(cuò)誤的，故A錯(cuò)誤；a為加速度，國(guó)際單位是m/s2，μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，無(wú)單位，g為重力加速度國(guó)際單位是m/s2，所以a＝μg可能正確，所以B正確；F為作用力，國(guó)際單位是N，m為質(zhì)量國(guó)際單位是kg，v為速度國(guó)際單位是m/s，R為半徑國(guó)際單位是m。1N＝1kg·m/s2，所以F＝meq\f(v,R)，故C錯(cuò)誤；v為速度國(guó)際單位是m/s，g為重力加速度國(guó)際單位是m/s2，R為半徑國(guó)際單位是m，eq\r(gR)的國(guó)際單位是m/s，所以v＝eq\r(gR)可能正確，所以D選項(xiàng)是正確的。3．轎車的加速度大小是衡量轎車加速性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。近來，一些高級(jí)轎車的設(shè)計(jì)師在關(guān)注轎車加速度的同時(shí)，提出了一個(gè)新的概念，叫作“加速度的改變率”，用“加速度的改變率”這一新的概念來描述轎車加速度隨時(shí)間改變的快慢，并認(rèn)為，轎車的加速度改變率越小，乘坐轎車的人感覺越舒適。下面四個(gè)單位中，適合作加速度的改變率單位的是(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變的快慢，所以新物理量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诩铀俣鹊母淖兞颗c時(shí)間的比值，而加速度的單位是m/s2，所以新物理量的單位應(yīng)當(dāng)是m/s3，所以C正確。二、非選擇題4．(9分)選定了長(zhǎng)度單位m、質(zhì)量單位kg、時(shí)間單位s之后，就足以導(dǎo)出力學(xué)中其他全部物理量的單位，但必需依據(jù)相關(guān)的公式?，F(xiàn)有一個(gè)物理量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？答案：速度解析：依據(jù)物理量A的表達(dá)式，導(dǎo)出A的單位，就可以知道A是一個(gè)什么物理量。與eq\r(\f(GM,r))相對(duì)應(yīng)的單位為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的單位是m/s，所以物理量A是速度。5．(10分)一輛質(zhì)量為400g的遙控玩具車，從靜止動(dòng)身，在水平導(dǎo)軌上行駛，已知發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為0.16N，玩具車在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為車重力的0.02倍(g取10m/s2)，問：(1)玩具車開出后加速度是多大？(2)玩具車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間速度可達(dá)1m/s?答案：(1)0.2m/s2(2)5s解析：(1)由已知條件知玩具車質(zhì)量m＝400g＝0.4kg；摩擦力Ff＝kmg＝0.02