物理必修 第一册4 力学单位制课后测评

4.4 力学单位制   同步课时训练

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

一、单选题(共32分)

1、(4分)在解一道文字计算题中（由字母表达结果的计算题），一个同学解得，用单位制的方法检查，这个结果(   )

A.可能是正确的

B.一定是错误的

C.如果用国际单位制，结果可能正确

D.用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确

2、(4分)普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是(   )

A. B.m C. D.m/s

3、(4分)近年来高空抛物伤人事件时有发生，但雨滴从那么高的地方落下，为什么不会砸伤人呢？经研究发现雨滴在下落过程中会受到阻力，且该阻力与雨滴的速率成正比（v为雨滴的速度），已知某滴质量为m的雨滴从高空中竖直滴落，落地前雨滴已匀速，重力加速度为g，则(   )

A.雨滴下落过程做匀加速直线运动

B.公式中，k是比例系数，没有单位

C.公式中，k的单位是

D.雨滴落地时速度为

4、(4分)“2020年9月17日，水下考古队在山东刘公岛的定远舰遗址将定远舰的一块铁甲起吊出水，铁甲长2.86米、宽2.60米、厚0.33米，重约18吨。”在这则新闻中涉及了长度、质量和时间及其单位，下列说法正确的是(   )

A.新闻中涉及“长2.86米”中，米是国际单位制中力学的三个基本量之一

B.力学中的三个基本量是长度、质量、时间，物理学中所有的物理量都有单位

C.新闻中涉及“重约18吨”中，吨是国际单位制中的导出单位

D.根据牛顿第二定律表达式可知

5、(4分)表面张力大小，其中L为长度、σ为表面张力系数，则物理量σ的单位用国际单位制中的基本单位表示为(   )

A. B. C. D.

6、(4分)2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆后，航天员翟志刚、王亚平、叶光富安全顺利出舱，身体状态良好。假设载人飞船在返回过程中有一段所受空气阻力与速度的三次方成正比，则阻力系数k的单位用国际单位制的基本单位来表示，正确的是(   )

A. B. C. D.

7、(4分)下列单位属于国际单位制中基本单位的是(   )

A.N、m、kg B.J、m、s C.m、kg、s D.N、kg、s

8、(4分)为了将SI单位中的7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，2018年11月16日，第26届国际计量大会通过投票，自2019年5月20日起，千克将基于普朗克常量定义，即。由所学知识，可以推断出的数值分别为(   )

A. B. C. D.

二、多选题(共24分)

9、(6分)关于物理量或物理量的单位，下列说法中正确的是(   )

A.在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量

B.为了纪念牛顿，人们把“牛顿”作为力学中的基本单位

C.

D.米、千克、牛顿都属于力学基本单位

10、(6分)导出单位是由基本单位组合而成的，下列说法中正确的是(   )

A.加速度的单位是，是由m、s两个基本单位组合而成的

B.加速度的单位是，由公式可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的

C.加速度的单位是，由公式可知它是由N、kg两个基本单位组合而成的

D.使质量为1 kg的物体产生的加速度的力为1 N

11、(6分)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，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

12、(6分)关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是( ).

A.物体的质量不变,a与F的正比关系与m和a的单位无关
B.对于相同的合外力,a与m的反比关系与m和a的单位无关
C.在公式F =ma中,F、m和a三个量可以选取不同的单位
D.在公式F =ma中,当m和a分别用kg和m/s2作单位时,F必须用N作单位

三、计算题(共28分)

13、(14分)风洞实验室中可产生水平方向大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放人风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径,如下图所示.

1.当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.
2.保持小球所受风力不变,使杆与水平方向夹角为37°并固定,则小球从静止出发到在细杆上滑下距离x时所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

14、(14分)如下图所示,底座上装有长0.5的直立杆,其总质量为0.2,杆上套有质量为0.05的小环,它与杆有摩擦.当环从底座上以4的速度飞起时,刚好能到达杆顶,求:( )

1.在环升起过程中,底座对水平面的压力有多大?
2.小环从杆顶落回底座需多长时间?

四、探究题(共16分)

15、(16分)张华在阅读同步卫星的相关资料中发现一个式子:地球同步卫星到地心的距离可由求出,已知是地球的半径, 是同步卫星绕地心运动一周的时间, 是地球表面处的重力加速度.由于印刷原因, 、原有的具体数值不清,请你根据学过的知识帮张华推算出、的确切数值.

参考答案

1、答案：B

解析：可以将右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式，看得到的单位是否和位移x的单位一致；还可以根据，将公式的物理量全部换成基本物理量的单位，就好判断了。由式中，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，选项B正确。

2、答案：B

解析：在国际单位制下的导出单位为，又因1J=1N·m，，代入导出单位中计算可得其单位为m。故ACD错误，B正确。

故选：B。

3、答案：C

解析：雨滴下落过程中所受阻力随速度的增大而增大，所以雨滴的合外力逐渐减小，雨滴的加速度逐渐减小，当雨滴所受阻力与重力大小相等时雨滴将做匀速直线运动，选项A错误；根据表达式可知，故有，选项B错误，选项C正确；雨滴落地时已匀速，所以阻力与重力大小相等，则雨滴速度为，选项D错误。

4、答案：D

解析：国际单位制中力学的三个基本量是长度、质量、时间，而米只是长度的单位，选项A错误；在国际单位制中，力学的基本量是长度、质量、时间，单位是物理量的组成部分，但并不是所有物理量都有单位，如动摩擦因数μ就没有单位，选项B错误；吨是质量的一个单位，但不是国际单位制中的单位，选项C错误；根据牛顿第二定律表达式，进行单位运算，可知，选项D正确。

5、答案：C

解析：根据关系式可知，，力的单位是，长度的单位是m，故σ的单位是，故ABD错误，C正确。
故选：C。

6、答案：A

解析：根据题述，阻力
力的单位为N，，速度单位为m/s，则阻力系数的单位用国际单位制的基本单位来表示为
故选A。

7、答案：C

解析：A.m、kg是国际单位的基本单位，N是导出单位。故A错误；
B、m、s是国际单位的基本单位，J是导出单位，故B错误；
C、m、kg、s是国际单位的基本单位，故C正确；
D、kg、s是国际单位的基本单位，N是导出单位，故D错误。
故选：C。

8、答案：B

解析：由可知，其中能量E的单位是焦耳，，频率的单位是赫兹，，可得，B正确。

9、答案：AC

解析：属于力学范围的基本量为长度、时间、质量，选项A正确；“牛顿”不属于力学基本单位，选项B、D错误；由可知，F是力，单位为N，m是质量，单位为kg，a是加速度，单位为，根据公式可知，a的单位也可以为N/kg，则，选项C正确。

10、答案：AD

解析：v的单位是m/s，t的单位是s，根据加速度的定义式，知加速度的单位是，是由m、s两个基本单位组合而成的，m/s是导出单位，故A正确，B错误.N是导出单位，不是基本单位,故C错误.根据知，使质量为1 kg的物体产生的加速度的力为1 N，故D正确.

11、答案：ABC

解析：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；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；的相应单位为，是加速度的单位，故C正确；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。

12、答案：ABD

解析：根据牛顿第二定律可知,选项A、B正确.在公式F =ma得出时是从定义“牛顿”这个单位为前提的:1 N = 1 kg·m/s2,式中m、a、F三个量必须取kg、m/s2、N为单位才能成立,故选项D正确.

13、答案：1.μ=0.5; 2.

解析：1.设小球所受的风力为F,小球质量为m,因为F=μmg
故μ=F/mg=0.5
即小球与杆之间的动摩擦因素为0.5.

2.设杆对小球的支持力为FN,摩擦力为Ff
沿杆方向Fcosθ+mgsinθ-Ff=ma
垂直于杆方向FN+Fsinθ-mgcosθ=0
其中Ff=μFN
可解得
又因为
所以
即小球从静止出发在细杆上滑下距离x所需时间为

14、答案：1.1.7
2.0.5

解析：1.小环从底座上飞起过程中,做匀减速直线运动,设其加速度大小为,则.
所以加速度
设小环在上升过程中受到的摩擦力大小为,则.
所以
对底座和杆整体进行受力分析得: 。
所以.
由牛顿第三定律得,底座对水平面的压力大小也为1.7.
2.小环从杆顶落回底座做匀加速直线运动,设其加速度大小为则
所以
由得时间.

15、答案：对于地球同步卫星,根据万有引力提供向心力,得: ,

由的公式中包含,所以此题用的公式应是: 变形得: .

在地球表面,由万有引力等于重力,有,即有 (是地球半径)

联立以上两式得: .

由题: 中, 是地球的半经, 是同步卫星绕地心运动一圈的时间, 是地球表面处的加速度。

则知,.

解析：