教科版 (2019)必修 第一册4 力学单位制优秀一课一练

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4.4力学单位制同步练习教科版（  2019）高中物理必修第一册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 匀强电场中有一与电场垂直的平面，面积为S，该电场的电场强度随时间的变化率为，静电力常量为k，则·S对应物理量的单位是( )

A. 欧姆 B. 伏特 C. 安培 D. 特斯拉

2. 国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（　　）

A. F•V B. A•s C. J/V D. N•m/V

3. 较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时，要受到粘滞阻力的作用，例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用。已知球体所受的粘滞阻力为F＝6πηrv，其中r为球体的半径，v为球体的运动速度，η为粘滞系数。若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数η的单位，则其单位是

A. kg·m-1·s-1 B. N·m-2·s
C. T·A·m-1·s D. η为常数、没有物理单位

4. 下列属于国际单位的是（　　）

A. 千米/小时 B. 焦耳 C. 毫米 D. 吨

5. 2020年1月中旬开始，国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。将新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D的变化记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔记为Δt，则变化量ΔD与Δt的比值a=。下列说法正确的是（　　）

A. 由a=可知，若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大，则a的值也增大
B. 题中的量a是由比值定义的物理量，则a的值不随ΔD及Δt的大小而改变
C. 描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量a表示了量ΔD的变化快慢
D. 量a越大则D的值一定越大

6. 关于力学单位制的说法正确的是( )

A. kg、m/s、N是导出单位
B. kg、m、J是基本单位
C. 在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma

7. 国际单位制中，力学基本单位是（）

A. 牛顿、千克、米 B. 牛顿、千克、秒
C. 牛顿、米、秒 D. 千克、米、秒

8. 为了纪念物理学家对科学的贡献，许多的单位是用物理学家的名字来命名的，在下列单位中属于基本物理量的单位是

A. 安培 B. 库仑 C. 牛顿 D. 焦耳

9. 下列叙述中正确的是（)

A. 我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 国际单位制中力学中的基本单位是米、秒、牛
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且也一定在物体内

10. 2021年3月12日，我国在海南文昌航天发射场成功完成长征七号改遥2运载火箭发射，箭体总长约53.1 m，芯级直径3.35 m，近地轨道运载能力大于14 t，700 km太阳同步轨道运载能力达5.5 t，在这则报道中涉及了一些物理量及其单位，在力学的国际单位制中，下列说法中正确的是

A. kg、m、s是力学中的三个基本单位
B. kg、m/s、N是国际单位的导出单位
C. 力的单位是根据牛顿第一定律定义的
D. 秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 关于单位：电子伏特（eV）的理解，正确的是（）

A. 是电压的单位 B. 1eV=1.6×10-19J
C. 1J=1.6×10-19eV D. 1J=6.25×1018eV

12. 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＝m( F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)
D. v＝( v为速度、R为半径、g为重力加速度)

13. 关于单位制，下列说法正确的是（）

A. 在力学单位制中，选来作为基本单位的有长度、质量和时间三个物理量的单位
B. 一般说来，物理公式在确定各物理量间的数量关系时，也确定了单位关系
C. 的单位为m/s2，物理量的名称为加速度
D. 在力学单位制中，N/kg和m/s是相同的单位

14. 在国际单位制中，万有引力常量G的单位是（）

A.  B.  C.  D.

三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

15. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实际都表明k=，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量.

（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是（        ）

A. N B. m C.    D.

（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示由图象可求得该橡皮筋的劲度系数K=__________N/m(保留两位有效数字)

四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）

16. （1）下列说法正确的有（）

A．伽利略研究自由落体运动的实验中，利用斜面“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量

B．牛顿最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，进而得出了牛顿第一定律

C．1960年第11届国际计量大会通过了国际通用的国际单位制（），规定了7个基本单位，其中力学基本单位有3个，压强的单位用力学基本单位可表示为

D．甲用力把乙推倒，但是甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是同时产生的

E．亚里士多德认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因

（2）如图所示，重物A、B的质量分别为mA = 3 kg、mB =2kg，A与B之间及A与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5，滑轮和绳质量及其间的摩擦均不计，整个装置保持静止。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。
①请分别画出B以及以A、B为整体的受力分析图。

②重物C的最大质量为多少？
③当C达到最大质量时，求地面对A的摩擦力。

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】

【分析】
根据电场强度、面积等物理量的单位结合表达式求出物理量对应的单位。
本题考查了物理量的单位，熟悉常用物理量的单位，根据各物理量间的关系式即可分析答题。
【解答】
 ，
由 可知： 
是常数没有单位，则 对应的单位是安培，符号A，故C正确， ABD错误。
故选： C。  

2.【答案】B
 

【解析】

【分析】
根据电荷量q=It结合电流和时间的单位即可得出。
本题考查了国际单位制中的导出单位；根据表达式分析即可。
【解答】
根据电流的定义可知I=，则电荷量q=It，在国际单位制中，电流I的单位是A，时间t的单位是s，故电荷量的单位是A•s；故ACD错误，B正确。
故选B。  

3.【答案】A
 

【解析】根据F=6πηrv导出η的公式，然后把物理量单位进行计算判断出流体的粘滞系数在国际单位制中主单位。
本题是关于单位和单位制的考查，基础题目。
【解答】
​​​​​​​根据F=6πηrv知，因为F的单位为N，r的单位为m，v的单位为m/s，
流体的粘滞系数：
流体的粘滞系数的单位为：
故A正确，BCD错误；
故选A。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：ACD、千米/小时、毫米和吨都不属于国际单位，故ACD错误；
B、焦耳属于国际单位的导出单位，故B正确。
故选：B。
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。
解答次题要知道七个基本物理量以及这些物理量基本单位的导出单位，并且能区分基本单位和导出单位。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：A、由a=可知，a表示增速的快慢，与累计数D增大的大小无关，故A错误；
B、a=是由比值定义的物理量，a的值由ΔD与Δt的比值决定，与ΔD与Δt的大小无关，比如a恒定时，D均匀变化，ΔD与Δt成正比，故B错误；
C、描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量a表示了量D变化快慢，故C正确；
D、a表示增速的快慢，与累计数D增大的大小无关，故D错误。
故选：C。
变化率表示变化的快慢，结合变化大小与变化率的区别分析即可。
解决本题的关键知道变化率的含义，知道变化大与变化快的区别，变化大不一定变化快．
 

6.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查了力学单位制，基础题，难度不大。
​​​​​​​国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，其单位是基本单位。
【解答】

A.kg是质量的单位它是基本单位，m/s、N是导出单位，故A错误；

B.三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位是基本单位，分别为m、kg、s，J是导出单位，故B错误；

C.g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，是常用单位，故C错误；

D.牛顿第二定律的表达式F=ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，故D正确。

故选：D。

7.【答案】D
 

【解析】

【试题解析】

【分析】
本题考查对国际单位制中力学的基本单位的了解和掌握情况，抓住kg、m、s三个国际单位制中力学的基本单位，其他都是导出单位，就能很快作答。
国际单位制中力学的基本单位的是kg、m、s；N不是基本单位。
【解答】
N这个单位是根据牛顿第二定律F=ma推导得到的导出单位，不属于国际单位制中力学的基本单位，国际单位制中力学的基本单位的是kg、m、s，故D正确，ABC错误。
故选：D。

8.【答案】A
 

【解析】

【分析】
在国际单位制中，基本物理量：时间、长度、质量、电流、光强度、热力学温度、物质的量，它们的单位为基本单位，其他量的单位为导出单位。
本题关键掌握国际单位制中的基本量及单位，通过本题可激励学生学好物理、打好基础，为将来能在物理学研究中作出一定的贡献而努力。
【解答】
A.安培是电流的单位，属于基本物理量的单位，故A符合题意；
B.库仑是电荷量的单位，不属于基本物理量的单位，故B不符合题意；
C.牛顿是力的单位，不属于基本物理量的单位，故C不符合题意；
D.焦耳是热量（能）的单位，不属于基本物理量的单位，故D不符合题意。
故选A。  

9.【答案】C
 

【解析】解：
A、速度、加速度、位移都是既有大小，又有方向的物理量，它们的运算都使用平行四边形定则，使用都是矢量，但路程只有大小没有方向，是标量。故A错误；
B、国际单位制中，kg、m、s是三个基本单位，牛是导出单位。故B错误；
C、通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力，故C正确；
D、任何有规则形状的质量分布均匀的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，但不一定在物体内。故D错误；
故选：C。
既有大小，又有方向的物理量为矢量，只有大小没有方向的物理量为标量；国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位；掌握弹力的概念；重心与中心的区别与联系。
该题考查矢量与标量、国际单位制等知识点，其中国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。
 

10.【答案】A
 

【解析】

【分析】
​​​​​​​本题考查单位制，在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，而由这三个量推出的单位称导出单位；基本单位和导出单位组成单位制；而在国际单位制中，我们取长度单位米，质量单位千克，时间单位秒作为基本单位；而由这些基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位。
【解答】
A.力学中的三个基本单位是kg、m、s，A正确；
B.kg是基本单位，m/s、N是导出单位，B错误；
C.在国际单位制中，规定作用在1kg物体上产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg•m/s2，符合牛顿第二定律，C错误；
D.秒不是物理量，而是国际单位制中力学三个基本物理量之一时间的单位,D错误；  

11.【答案】BD
 

【解析】

【分析】
本题考查学生对单位的理解，知道电子伏是能量的单位。
本题是基础题，属于识记内容，但容易出错，要认真对待。
【解答】
​​​​​​​电子伏特是能量的单位，代表一个电子电位改变（增加或减少）单位伏特时其能量的改变量；所以1eV=1.60×10-19J，或1J=6.25×1018eV，故AC错误，BD正确；
故选：BD。  

12.【答案】BD
 

【解析】分析：
本题考查单位制在计算时的应用，熟知国际单位制七大基本单位，结合公式计算即可。
解答：
A.x的单位是m，右侧,左右单位不一致，故A错误；
B.无单位，左右都是加速度，故B正确；
C.F的单位是N，,的单位为,左右单位不一致，故C错误；
D.v的单位是m/s,单位是,故D正确。
故选BD.
 

13.【答案】ABC
 

【解析】

【分析】

国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。

本题考查单位制，国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识。

【解答】A.力学中的基本物理量有长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，A正确；
B.在物理计算中，物理公式既确定了各物理量之间的数量关系，又确定了其单位关系，B正确；
C.的相应单位为，是加速度的单位，C正确；
D.N/kg是加速度的单位，m/s是速度的单位，它们的单位不同，D错误。  

14.【答案】BD
 

【解析】

【分析】

根据万有引力定律，由m、M、F、r四个物理量的单位推导出G的单位，再结合F=ma，换掉F，推导出G的单位的另一种表达形式。

物理量的单位由物理量之间的关系决定，根据物理量关系推导单位关系。

【解答】

ACD.根据万有引力定律，得由m、M、F、r四个物理量的单位推导出G的单位为N·m2/kg2 ，即选项D正确。

B.根据F=ma，可得 ，故G的单位为m3/kg·s2。

故选BD。

15.【答案】​（1）C；（2）5.0×102。​
 

【解析】

【分析】
根据表达式k=推导出Y的单位。图象的斜率为劲度系数。
本题结合图象考查了胡克定律的基础知识，是一道考查基础知识的好题。要求学生具有一定的根据实验数据获取信息的能力。
【解答】
（1）根据表达式k=得：Y=，已知K的单位是N/m，L的单位m，S的单位是m2，所以Y的单位是N/m2，C正确，ABD错误。
故选C。
（2）图象的斜率为劲度系数，取第二个点：K==5.0×102N/m。
故答案为：（1）C；（2）5.0×102。​  

16.【答案】 （1）ACD
（2）解：①B以及以A、B为整体的受力分析图如图：
② A与B间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力fm时，整个装置保持静止，重物C的质量最大。设绳子的拉力为T，则对C由力的平衡条件可知：
设此时A对B支持力大小为NB，则对B受力分析可得：


fm=μNB
解得mC =1.2kg，T=10N
③设地面对A的摩擦力大小为f，
则以A、B为整体进行受力分析可得：
解得f=6N，方向水平向左。
 

【解析】

（1）
【分析】
根据伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法可知A正确；伽利略最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系；根据基本单位和导出单位知识结合压强公式知C正确；据牛顿第三定律知D正确；据物理学史知E错误。
本题主要考查物理学史、单位制、牛顿第三定律等相关知识。
【解答】
A.伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，所以伽利略研究自由落体运动的实验中，利用斜面“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量，故A正确；
B.伽利略最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，故B错误；
C.1960年第11届国际计量大会通过了国际通用的国际单位制（），规定了7个基本单位，其中力学基本单位有3个，压强的公式，又据F=ma，所以压强的单位用力学基本单位可表示为，故C正确；
D.据牛顿第三定律知甲用力把乙推倒，但是甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是同时产生的，故D正确；
E.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故E错误。
故选ACD。
（2）本题主要考查物体的受力分析、力的正交分解、平衡条件的应用及整体法与隔离法解平衡问题。
①分别对B以及以A、B为整体受力分析，作出受力分析图；
②A与B间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力fm时，整个装置保持静止，重物C的质量最大，分别对B、C由力的平衡条件即可求出重物C的最大质量；
③以A、B为整体进行受力分析，根据平衡条件列方程求解即可。