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物理必修 第一册4 力学单位制综合训练题
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这是一份物理必修 第一册4 力学单位制综合训练题，共4页。试卷主要包含了下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
A级—学考达标
1．下列说法不正确的是( )
A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系
B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间
C．基本量的单位叫作基本单位
D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位
解析：选B 物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确。
2．2018年11月16日第26届国际计量大会通过了“修订国际单位制”决议，正式更新4项基本单位定义，新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日开始正式生效。下列不属于国际单位制中基本单位的是( )
A．千克 B．米
C．安培 D．牛顿
解析：选D 国际单位制中物理量的单位包括基本单位和导出单位。其中长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量共七个基本物理量的单位为基本单位，分别是米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。所以A、B、C都是基本单位，都不符合题意。牛顿是力的单位，属于导出单位。故D符合题意。
3．力学中，选定下列哪组物理量为国际单位制中的基本物理量( )
A．N、m、kgB．m、kg、s
C．长度、力、时间 D．长度、质量、时间
解析：选D 力学国际单位制中的基本物理量有：质量、时间、长度。所以D对，A、B、C错。
4．在国际单位制中，下列哪组单位属于力学的三个基本单位( )
A．瓦特、米、牛顿B．千克、焦耳、米/秒
C．千克、米、秒 D．克、厘米、秒
解析：选C 国际单位制中力学的基本单位有：米、千克、秒。故C正确，A、B、D错误。
5．在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm，若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确、简洁，又符合一般运算要求的是( )
A．a＝eq \f(Δx,t2)＝eq \f(1.2,0.12) m/s2＝120 m/s2
B．a＝eq \f(Δx,t2)＝eq \f(1.2×10－2 m,0.1 s2)＝1.2 m/s2
C．F＝ma＝500×1.2 N＝600 N
D．F＝ma＝0.5×1.2 N＝0.6 N
解析：选D 选项A中Δx＝1.2 cm没变成国际单位，B项运算不简洁，C项中的小车质量m＝500 g没变成国际单位，所以D正确。
6．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是( )
A．kg/m4B．kg/m3
C．kg/m2 D．kg/m
解析：选B 将Ff＝kSv2变形得k＝eq \f(Ff,Sv2)，采用国际单位制，式中Ff的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2。将这些单位代入上式得eq \f(kg,m3)，即比例系数k的单位是kg/m3，选项B正确。
7．有关下面的物理量和单位的归属情况正确的是( )
①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度
⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B．属于国际单位制中基本单位的是⑦
C．属于国际单位制中基本单位的是②③⑦
D．属于国际单位制中基本单位的是④⑤⑥
解析：选B 密度、加速度、长度、质量和时间是物理量名称，不是单位(基本单位或导出单位)的名称，选项A、D错。国际单位制中基本单位有七个，其中力学部分有三个：米、千克、秒，本题所列名称中，只有千克是国际单位制中的基本单位，选项B正确。国际单位制的单位是由基本单位和导出单位组成的，牛顿是力的单位，是国际单位制中的导出单位，米/秒是由公式v＝eq \f(x,t)及基本单位导出的，选项 C不正确。
8．2018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．v＝eq \r(2xa)B．v＝ eq \r(\f(2x,a))
C．v＝ eq \r(\f(2x,t2)) D．v＝eq \f(Ft2,m)
解析：选A v的单位为m/s，x的单位为m，a的单位为m/s2，F的单位是kg·m/s2；eq \r(2ax)的单位为eq \r(m·m/s2)＝m/s，故等号左右单位相同，故A正确； eq \r(\f(2x,a))单位为 eq \r(\f(m,m/s2))＝s，故B错误； eq \r(\f(2x,t2))的单位为eq \r(\f(m,s2))≠m/s，故C错误；eq \f(Ft2,m)的单位为eq \f(s2·kg·m/s2,kg)＝m，故D错误。
9．一辆质量为4×103 kg的汽车在水平地面上匀速行驶。某个时刻关闭发动机，经过20 s滑行40 m而停止下来，求汽车所受阻力大小。
解析：选汽车为研究对象，设汽车减速运动的加速度大小为a，则根据速度公式和位移公式可得
0＝v0－at
根据位移公式，得x＝v0t－eq \f(1,2)at2
由以上两式解得a＝eq \f(2x,t2)
这时，只要正确确定已知量单位(要统一)，可以不把各量单位代入，则
a＝eq \f(2×40,202) m/s2＝0.2 m/s2
根据牛顿第二定律知汽车所受阻力大小
F＝ma＝4×103×0.2 N＝800 N。
答案：800 N
B级—选考提能
10．[多选]用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是( )
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为半径长度)
D．v＝eq \r(gR)(v为速度、R为半径长度、g为重力加速度)
解析：选BD 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，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μg的国际单位是m/s2，所以a＝μg可能正确，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为半径长度，国际单位是m，meq \f(v,R)的国际单位是kg·s－1，所以F＝meq \f(v,R)是错误的，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为半径长度，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，D正确。
11．如图所示，是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg，其推进器的平均推力为900 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5 s，测出飞船和空间站速度变化是0.05 m/s。求空间站的质量。
解析：根据飞船和空间站的速度变化，得出它们的加速度，再根据牛顿第二定律得出它们的总质量，总质量减去飞船的质量就是空间站的质量。
由加速度定义式：
a＝eq \f(v－v0,t)＝eq \f(0.05,5) m/s2＝0.01 m/s2
由牛顿第二定律F＝(m1＋m2)a得：
m2＝eq \f(F－m1a,a)＝eq \f(900－3 000×0.01,0.01) kg＝8.7×104 kg。
答案：8.7×104 kg
12．据报载，我国自行设计生产运行速度可达v＝150 m/s的磁悬浮飞机。假设“飞机”的总质量m＝5 t，沿水平直轨道以a＝1 m/s2的加速度从静止做匀加速起动至最大速度，忽略一切阻力的影响，(重力加速度g＝10 m/s2)求：
(1)“飞机”所需的动力F；
(2)“飞机”起动至最大速度所需的时间t。
解析：(1)由牛顿第二定律得：“飞机”所需的动力
F＝ma＝5 000 N。
(2)从起动至最大速度所需时间
t＝eq \f(v,a)＝150 s。
答案：(1)5 000 N (2)150 s
A级—学考达标
1．下列说法不正确的是( )
A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系
B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间
C．基本量的单位叫作基本单位
D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位
解析：选B 物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确。
2．2018年11月16日第26届国际计量大会通过了“修订国际单位制”决议，正式更新4项基本单位定义，新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日开始正式生效。下列不属于国际单位制中基本单位的是( )
A．千克 B．米
C．安培 D．牛顿
解析：选D 国际单位制中物理量的单位包括基本单位和导出单位。其中长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量共七个基本物理量的单位为基本单位，分别是米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。所以A、B、C都是基本单位，都不符合题意。牛顿是力的单位，属于导出单位。故D符合题意。
3．力学中，选定下列哪组物理量为国际单位制中的基本物理量( )
A．N、m、kgB．m、kg、s
C．长度、力、时间 D．长度、质量、时间
解析：选D 力学国际单位制中的基本物理量有：质量、时间、长度。所以D对，A、B、C错。
4．在国际单位制中，下列哪组单位属于力学的三个基本单位( )
A．瓦特、米、牛顿B．千克、焦耳、米/秒
C．千克、米、秒 D．克、厘米、秒
解析：选C 国际单位制中力学的基本单位有：米、千克、秒。故C正确，A、B、D错误。
5．在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2 cm，若还测出小车的质量为500 g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确、简洁，又符合一般运算要求的是( )
A．a＝eq \f(Δx,t2)＝eq \f(1.2,0.12) m/s2＝120 m/s2
B．a＝eq \f(Δx,t2)＝eq \f(1.2×10－2 m,0.1 s2)＝1.2 m/s2
C．F＝ma＝500×1.2 N＝600 N
D．F＝ma＝0.5×1.2 N＝0.6 N
解析：选D 选项A中Δx＝1.2 cm没变成国际单位，B项运算不简洁，C项中的小车质量m＝500 g没变成国际单位，所以D正确。
6．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是( )
A．kg/m4B．kg/m3
C．kg/m2 D．kg/m
解析：选B 将Ff＝kSv2变形得k＝eq \f(Ff,Sv2)，采用国际单位制，式中Ff的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2。将这些单位代入上式得eq \f(kg,m3)，即比例系数k的单位是kg/m3，选项B正确。
7．有关下面的物理量和单位的归属情况正确的是( )
①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度
⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B．属于国际单位制中基本单位的是⑦
C．属于国际单位制中基本单位的是②③⑦
D．属于国际单位制中基本单位的是④⑤⑥
解析：选B 密度、加速度、长度、质量和时间是物理量名称，不是单位(基本单位或导出单位)的名称，选项A、D错。国际单位制中基本单位有七个，其中力学部分有三个：米、千克、秒，本题所列名称中，只有千克是国际单位制中的基本单位，选项B正确。国际单位制的单位是由基本单位和导出单位组成的，牛顿是力的单位，是国际单位制中的导出单位，米/秒是由公式v＝eq \f(x,t)及基本单位导出的，选项 C不正确。
8．2018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．v＝eq \r(2xa)B．v＝ eq \r(\f(2x,a))
C．v＝ eq \r(\f(2x,t2)) D．v＝eq \f(Ft2,m)
解析：选A v的单位为m/s，x的单位为m，a的单位为m/s2，F的单位是kg·m/s2；eq \r(2ax)的单位为eq \r(m·m/s2)＝m/s，故等号左右单位相同，故A正确； eq \r(\f(2x,a))单位为 eq \r(\f(m,m/s2))＝s，故B错误； eq \r(\f(2x,t2))的单位为eq \r(\f(m,s2))≠m/s，故C错误；eq \f(Ft2,m)的单位为eq \f(s2·kg·m/s2,kg)＝m，故D错误。
9．一辆质量为4×103 kg的汽车在水平地面上匀速行驶。某个时刻关闭发动机，经过20 s滑行40 m而停止下来，求汽车所受阻力大小。
解析：选汽车为研究对象，设汽车减速运动的加速度大小为a，则根据速度公式和位移公式可得
0＝v0－at
根据位移公式，得x＝v0t－eq \f(1,2)at2
由以上两式解得a＝eq \f(2x,t2)
这时，只要正确确定已知量单位(要统一)，可以不把各量单位代入，则
a＝eq \f(2×40,202) m/s2＝0.2 m/s2
根据牛顿第二定律知汽车所受阻力大小
F＝ma＝4×103×0.2 N＝800 N。
答案：800 N
B级—选考提能
10．[多选]用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是( )
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为半径长度)
D．v＝eq \r(gR)(v为速度、R为半径长度、g为重力加速度)
解析：选BD 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，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μg的国际单位是m/s2，所以a＝μg可能正确，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为半径长度，国际单位是m，meq \f(v,R)的国际单位是kg·s－1，所以F＝meq \f(v,R)是错误的，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为半径长度，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，D正确。
11．如图所示，是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg，其推进器的平均推力为900 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5 s，测出飞船和空间站速度变化是0.05 m/s。求空间站的质量。
解析：根据飞船和空间站的速度变化，得出它们的加速度，再根据牛顿第二定律得出它们的总质量，总质量减去飞船的质量就是空间站的质量。
由加速度定义式：
a＝eq \f(v－v0,t)＝eq \f(0.05,5) m/s2＝0.01 m/s2
由牛顿第二定律F＝(m1＋m2)a得：
m2＝eq \f(F－m1a,a)＝eq \f(900－3 000×0.01,0.01) kg＝8.7×104 kg。
答案：8.7×104 kg
12．据报载，我国自行设计生产运行速度可达v＝150 m/s的磁悬浮飞机。假设“飞机”的总质量m＝5 t，沿水平直轨道以a＝1 m/s2的加速度从静止做匀加速起动至最大速度，忽略一切阻力的影响，(重力加速度g＝10 m/s2)求：
(1)“飞机”所需的动力F；
(2)“飞机”起动至最大速度所需的时间t。
解析：(1)由牛顿第二定律得：“飞机”所需的动力
F＝ma＝5 000 N。
(2)从起动至最大速度所需时间
t＝eq \f(v,a)＝150 s。
答案：(1)5 000 N (2)150 s
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