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课时素养评价十七力学单位制(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)1.关于力学单位制,下列说法中正确的是()A.厘米、米/秒、牛顿都是导出单位B.千克、米、秒都是基本单位C.在国际单位制中,长度的单位可以是米,也可以是厘米D.牛顿第二定律的表达式F=ma,在任何单位制中都成立【解析】选B。米/秒、牛顿是导出单位,厘米不是导出单位。故A项错误;千克、米、秒都是基本单位。故B项正确;在国际单位制中,长度的单位是米。故C项错误;牛顿第二定律的表达式F=ma,在有些单位制中不成立。故D项错误。2.2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位,新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是()A.米、秒B.秒、库C.米、牛D.牛、库【解析】选A。新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是米和秒,故A正确,B、C、D错误。3.2018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.B.C.D.【解析】选A。v单位为m/s,x单位为m,a的单位为m/s2,F的单位是kg·m/s2;单位为=m/s,故等号左右单位相同,A正确;单位为=s,B错误;t的单位是s,的单位为≠m/s,C错误;的单位为=m,D错误。4.关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是()A.使质量是2kg的物体产生2m/s2的加速度的力,叫作1NB.使质量是0.5kg的物体产生1.5m/s2的加速度的力,叫作1NC.使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫作1ND.使质量是2kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫作1N【解析】选C。使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力是1N,即F=ma=1×1N=1N,C正确。5.由位移和时间求速度时,所用的关系式为v=,如果位移用米作单位,时间用秒作单位,得出的速度单位就是米每秒。因此,我们说“物理学的关系式确定了物理量的关系”时,也指它确定了物理量的单位之间的关系。由此可以得出,弹簧的劲度系数的国际单位为()A.m/kgB.kg/mC.m/ND.N/m【解析】选D。根据胡克定律可知,F=kx,则可知,k=,则可知k的单位为N/m;故D正确,A、B、C错误。6.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫作“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中,适合作加速度的变化率单位的是()A.m/sB.m/s2C.m/s3D.m2/s3【解析】选C。新物理量表示的是加速度变化的快慢,所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值,而加速度的单位是m/s2,所以新物理量的单位应该是m/s3,所以C正确。二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(13分)在学习了力学单位制之后,小刚同学由G=mg得g的单位为N/kg,可是小强同学由自由落体v=gt得g的单位为m/s2,二人争执不下,都认为自己导出的单位正确,请你帮他们解决这个问题。【解析】力的单位为N,质量单位为kg,故g的单位可以为N/kg;N是导出单位,1N=1kg·m/s2;故1N/kg=1m/s2;则说明两个单位均是正确的。答案:见解析8.(17分)一个原来静止的物体,质量是700g,在1.4N的合力作用下,0.5min内通过的路程为多少?【解析】物体的质量m=700g=0.7kg,时间t=0.5min=30s由牛顿第二定律和运动学公式得:a==m/s2=2m/s2,x=at2=×2×302m=900m答案:900m(15分钟40分)9.(6分)2018年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)表决通过了《关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议》,摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义。下列各组单位中,属于国际单位制基本单位的是()A.kgmAB.kgsNC.msND.sAT【解析】选A。m、kg、A、s是国际单位制中的基本单位,A正确;N、T是导出单位,B、C、D错误。【补偿训练】(多选)下列说法中正确的是()A.在国际单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,力的单位是NB.在国际单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位C.N是国际单位制中的一个基本单位D.N是国际单位制中的一个导出单位【解析】选B、D。根据F=ma可知,当质量的单位为kg,加速度的单位为m/s2时,力的单位为N,即在国际单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位,A错误,B正确;N是国际单位制中的导出单位,C错误,D正确。10.(6分)(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=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)【解析】选B、D。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,故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a=μg可能正确,所以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为半径国际单位是m。1N=1kg·m/s2,所以F=m,故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为半径国际单位是m,的国际单位是m/s,所以v=可能正确,所以D选项是正确的。【补偿训练】(多选)下列关于单位制及其应用的说法中,正确的是()A.基本单位和导出单位一起组成了单位制B.力学单位制中,采用国际单位的基本单位有kg、m、sC.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、物质的量和速度D.在有关力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位【解析】选A、B。基本单位和导出单位一起组成了单位制,A正确;力学单位制中,采用国际单位的基本单位有kg、m、s,B正确;力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量和时间,C错误;在有关力学的分析计算中,也可以采用导出单位,故D错误。11.(6分)(多选)有关单位制的下列说法正确的是()A.在国际单位制中选入的力学基本量有质量、速度、时间B.牛顿是国际单位制在力学中很重要的导出单位C.国际单位制中功的单位是J,且1J=1N·m=1kg·m2/s2D.不同的单位制可以采用不同的基本量,或是相同基本量而基本单位不同【解析】选B、C。力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、质量、时间,速度不是基本量,A错误;在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的,B正确;国际单位制中功的单位是J,且1J=1N·m=1kg·m2/s2,C正确;在有关力学的分析计算中,可以采用其他单位制,但是要统一,而基本单位是不变的,D错误。12.(22分)一辆质量为400g的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上行驶,已知发动机的牵引力为0.16N,玩具车在运动时所受阻力为车重力的0.02倍(g取10m/s2),问:(1)玩具车开出后加速度是多大?(2)玩具车经过多长时间速度可达1m/s?【解析】(1)由已知条件知玩具车质量m=400g=0.4kg;摩擦力Ff=kmg=0.02×0.4×10N=0.08N;因为牵引力F=0.16N恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运动由牛顿第二定律得a===m/s2=0.2m/s2(2)设经过时间t,玩具车速度达到1m/s,则由v=at,得t==s=5s答案:(1)0.2m/s2(2)5s