2020-2021物理第一冊4-4 力學(xué)單位制含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材物理人教版必修第一冊課時作業(yè)：4-4力學(xué)單位制含解析課時作業(yè)17力學(xué)單位制時間:45分鐘一、單項選擇題1．在物理學(xué)中，只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用這幾個物理量的單位確定其他物理量的單位,這幾個被選定的物理量叫做基本物理量．下列四個物理量中,被選定作為基本物理量的是（B)A．速度 B．長度C．力 D．加速度解析：國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、光強度、物質(zhì)的量．它們在國際單位制中的單位稱為基本單位，所以選項B正確．2．國際單位制由7個基本單位、2個輔助單位和19個具有專門名稱的導(dǎo)出單位組成，其中與力學(xué)有關(guān)的三個基本單位是（C）A．N、m、s B．N、kg、sC．m、kg、s D．m/s、kg、N解析：力學(xué)中的基本物理量有三個，它們分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為m、kg、s，所以選項C正確．3．有研究發(fā)現(xiàn)，轎車的加速度的變化情況將影響乘客的舒適度．若引入一個新的物理量(加速度的變化率)來表示加速度變化的快慢，該物理量的單位是（C）A．m/s B．m/s2C．m/s3 D．m2/s解析：加速度變化的快慢表達式為eq\f（Δa，Δt），則單位等于eq\f（m/s2,s）＝m/s3,故選項C正確．4．下列有關(guān)力學(xué)單位制的說法正確的是(D)A．在有關(guān)力學(xué)的分析計算中，只能采用國際單位，不能采用其他單位B．力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長度、質(zhì)量、速度C．力學(xué)單位制中，國際單位制的基本單位有N、kg、m、sD．單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示解析:在有關(guān)力學(xué)的分析計算中,可以采用其他單位制，但是要統(tǒng)一，故選項A錯誤;力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長度、質(zhì)量、時間，故選項B錯誤;力學(xué)單位制中，國際單位制的基本單位有kg、m、s,N不是基本單位,故選項C錯誤；單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來表示，故選項D正確．5．1995年美國費米國家實驗室在實驗中觀察到了頂夸克，測得它的靜止質(zhì)量m＝3.1×10－25kg，壽命τ＝0。4×10－24s，這是近二十幾年粒子物理研究最重要的實驗進展之一．正、反頂夸克之間的強相互作用勢能可寫為Ep＝－keq\f（4αs，3r)，式中r是正、反頂夸克之間的距離,αs＝0.12是強相互作用耦合常數(shù)，無單位,k是與單位制有關(guān)的常數(shù)，則在國際單位制中常數(shù)k的單位是（C）A．J B．NC．J·m D．J/m解析：由Ep＝－keq\f（4αs,3r)得，k＝－eq\f(3Epr，4αs)，勢能的國際單位J、距離r的國際單位m，αs是強相互作用耦合常數(shù)，無單位,代入上式得,k的國際單位J·m，故選項C正確．二、多項選擇題6．下列單位與m/s2等價的是(AD)A．N/kg B．N/mC．N·m D．eq\f(m/s,s）解析:由a＝eq\f(Δv，Δt）知m/s2是加速度單位,即eq\f（m/s,s）是加速度單位;由a＝eq\f（F,m)，有N/kg與m/s2等價，故選項A、D正確．7．關(guān)于下列物理量和單位的說法中正確的是(BCD)①密度②牛③米/秒④加速度⑤長度⑥質(zhì)量⑦千克⑧時間A．屬于國際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧B．屬于國際單位制中基本單位的是⑦C．屬于國際單位的是②③⑦D．屬于國際單位制中基本單位對應(yīng)的物理量是⑤⑥⑧解析：密度、加速度、長度、質(zhì)量和時間不是單位的名稱,而是物理量的名稱，這五個物理量中長度、質(zhì)量和時間是國際單位制中力學(xué)基本單位米、千克、秒對應(yīng)的物理量．牛、米/秒是國際單位制中的導(dǎo)出單位,千克是國際單位制中的基本單位，都屬于國際單位．正確選項為B、C、D．8．在研究勻變速直線運動的實驗中，取計數(shù)時間間隔為0。1s,測得相鄰相等時間間隔的位移差的平均值Δx＝1。2cm，若還測出小車的質(zhì)量為500g,則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確又符合一般運算要求的是（BD)A．a(chǎn)＝eq\f(1。2，0。12）m/s2＝120m/s2B．a(chǎn)＝eq\f(1。2×10－2，0。12)m/s2＝1。2m/s2C．F＝500×1。2N＝600ND．F＝0.5×1.2N＝0.6N解析:在應(yīng)用公式進行數(shù)量運算的同時,也要把單位帶進運算．帶單位運算時，單位換算要準確．可以把題中已知量的單位都用國際單位表示,計算結(jié)果的單位就是用國際單位表示的．這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個量的單位,只在數(shù)字后面寫出正確單位即可．選項A中Δx＝1.2cm沒有換成國際單位,C項中的小車質(zhì)量m＝500g沒換成國際單位，所以均錯誤；B、D兩項正確．三、非選擇題9．物理公式在確定物理量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位關(guān)系．下面給出的關(guān)系式中，l是長度，v是速度，m是質(zhì)量，g是重力加速度，這些量都用國際單位制單位．試判斷下列表達式的單位，并指出這些單位所對應(yīng)的物理量的名稱．（1）eq\r(\f(l,g）)單位s，物理量名稱時間．（2)eq\f(v2，l）單位m/s2，物理量名稱加速度．(3）meq\f(v2，l)單位N，物理量名稱力．解析：將各量的單位代入得（1)eq\r(\f（m,m/s2)）＝eq\r(s2)＝s，故對應(yīng)物理量為時間；(2)eq\f（m/s2，m）＝m/s2，對應(yīng)物理量為加速度；（3)kg·eq\f(m/s2,m）＝kg·m/s2＝N，對應(yīng)物理量為力．10．選定了長度的單位m、質(zhì)量的單位kg、時間的單位s之后，就足以導(dǎo)出力學(xué)中其他所有的物理量的單位，但導(dǎo)出時必須依據(jù)相關(guān)的公式．現(xiàn)有一個物理量的表達式為A＝eq\r（\f(GM，r))，其中M是質(zhì)量，r是長度，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？解析：A＝eq\r(\f（GM，r）)相應(yīng)的單位是eq\r(\f(N·m2·kg－2·kg，m）)＝eq\r(N·m·kg－1）＝eq\r（kg·m·s－2·m·kg－1）＝eq\r（m2·s－2)＝m/s。該表達式對應(yīng)的是速度的單位，所以物理量A是速度．答案：速度11．據(jù)說以前有個商人，從荷蘭把5000t的貨物運往非洲靠近赤道的某港口，發(fā)現(xiàn)貨少了19t，在荷蘭和非洲，都是用托盤彈簧測力計來稱量貨物的．試探究貨物產(chǎn)生質(zhì)量差的原因，并根據(jù)兩地重力加速度的值計算是否會差這么多（荷蘭重力加速度約為9。816m/s2，非洲重力加速度約為9。780m/s2）,要避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，最好換用什么樣的測量工具？解析：運送貨物的過程中，質(zhì)量不會發(fā)生變化,在荷蘭時，貨物所受重力為G1＝mg1＝5000×103×9.816N＝4。908×107N；在非洲時貨物所受重力為G2＝mg2＝5000×103×9。780N＝4。89×107N．由于彈簧測力計是利用胡克定律和平衡力的特點制造的，當(dāng)貨物的重力發(fā)生變化時，彈簧測力計的示數(shù)會發(fā)生變化．其示數(shù)的變化為：Δm＝eq\f（ΔG，g2）＝eq\f(G1－G2,g2)＝eq\f（4。908－4。89×107，9。780）kg≈1。84×104kg≈19t.所以根據(jù)計算，貨物的質(zhì)量能差這么多．若想避免這種情況的發(fā)生,可換用杠秤或托盤天平，因為它們都是利用杠桿的原理制造的，不受重力加速度變化的影響．答案：見解析12。水平傳送帶以v＝200cm/s的速度勻速運動,如圖所示，A、B相距0.011km。一物體(可視為質(zhì)點）從A點由靜止釋放，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0。2，則物體從A沿傳送帶運動到B所需的時間為多少?(g取10m/s2)解析：統(tǒng)一單位：v＝200cm/s＝2m/s，x＝0.011km＝11m，開始時，物體受到的滑動摩擦力Ff＝μmg，a＝eq\f(Ff,m）＝μg＝0.2×10m/s2＝2m/s2，設(shè)經(jīng)時間t1，物體速度達到2m/s.由v＝at得t1＝eq\f(v,a)＝eq\f(2,2)s＝1s,此段時間內(nèi)的位移x1＝eq\f（1，2）ateq\o\al（2,1)＝eq\f(1,2)×