(新)高中物理第4章牛顿运动定律4力学单位制学业分层测评新人教版必修1

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

力学单位制

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．下列各组属于国际单位制的基本单位的是( ) A．千克、米、秒 C．质量、长度、时间

B．克、牛顿、米 D．质量、力、位移

【解析】 选项C、D中所给的都是物理量，不是物理单位，C、D错误；千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，A正确；B项中牛顿是导出单位，B错误．

【答案】 A

2．(多选)下列说法中正确的是 ( )

A．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位 B．因为力的单位是牛顿，而1 N＝1 kg·m/s，所以牛顿是个导出单位

C．各物理量采用国际单位，通过物理公式得出的最后的运算结果一定为国际单位 D．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系 【解析】 “力”虽然是力学中一个最基本的概念，但它不是力学中的基本物理量(质量、长度和时间)，所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位．力学中的基本单位是千克、米、秒，其他单位都是导出单位．

【答案】 BCD

3．关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是( ) A．使质量是2 kg的物体产生2 m/s的加速度的力，叫做1 N B．使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s的加速度的力，叫做1 N C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s的加速度的力，叫做1 N D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s的加速度的力，叫做1 N

【解析】 使质量是1 kg的物体产生1 m/s的加速度的力是1 N，即F＝ma＝1×1 N＝1 N，C正确．

【答案】 C

4．(2016·烟台高一期中)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＝kSv，则比例系数k的单位是 ( ) 【导学号：16190185】

A．kg/m C．kg/m

【解析】 将Ff＝kSv变形得k＝

2

24

2

2

22

2

2

2

B．kg/m D．kg/m

3

Ff2

采用国际单位制，式中Ff的单位为N，即kg·m/s，2，Sv放弃很简单，但你坚持到底的样子一定很酷！ 1

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

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3，即比例系数k的单位是kg/m，故B正确.

【答案】 B

5．(多选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定错误的是( )

3

kgm

vA．x＝ 2aC．x＝Ft

mv3

B．x＝

Fmv2

D．x＝

F【解析】 把各物理量的单位都用基本单位表示，v的单位符号为m/s，a的单位符号为m/s，F的单位符号为kg·m/s，x的单位符号为m.再检验各选项可知A、B、C均错误．

【答案】 ABC

6．质量m＝20 g的物体，测得它的加速度a＝20 cm/s，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又规范简洁的是( )

A．F＝ma＝20×20＝400 N B．F＝ma＝0.02×0.2＝0.004 N C．F＝ma＝0.02 kg×0.2 m/s＝0.004 N D．F＝ma＝0.02×0.2 N＝0.004 N

【解析】 统一单位，m＝0.02 kg，a＝20 cm/s＝0.2 m/s，由牛顿第二定律可得F＝

2

2

2

2

2

2

ma＝0.02×0.2 N＝0.004 N，D选项既正确又规范简洁．

【答案】 D

7．(多选)物理学中，把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量，用字母p表示，即p＝mv.关于动量的单位，下列各式正确的是( )

A．kg·m/s C．N·m

B．N·s D.

Nm

· －2

m·ss

2

【解析】 由p＝mv知动量的单位为kg·m/s，A正确；1 N·s＝1 kg·m/s·s＝1

FN

kg·m/s，B正确，C错误；由F＝ma知质量m＝，单位为－2，D正确．

am·s

【答案】 ABD

8．质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木块厚`度为10 cm，求子弹对木板的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？

由运动学公式：v－v0＝2ax得：

2

2

放弃很简单，但你坚持到底的样子一定很酷！ 2

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

22

v2－v2200－3000232a＝＝ m/s＝－2.5×10 m/s

2x2×10

由牛顿第二定律：

F＝ma＝10×(－2.5×103)N＝－2.5×104 N.

【解析】 不同意，原因是单位未统一到同一单位制中，正确解法如下：

x＝10 cm＝0.1 m，m＝10 g＝10－2 kg，

22v2－v2200－3000252a＝＝m/s＝－2.5×10m/s，

2x2×0.1

F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103N，

负号表示与速度反向． 【答案】 见解析

[能力提升]

9．如图4-4-2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3.0×10 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，则空间站的质量为( )

【导学号：16190186】

3

图4-4-2

A．9.0×10kg C．6.0×10kg

44

4

B．8.7×10kg D．6.0×10kg

3

【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：

v－v00.0522

a＝＝m/s＝0.01 m/s

t5

由牛顿第二定律F＝(m1＋m2)a得：

F－m1a900－3 000×0.014

m2＝＝kg＝8.7×10 kg，故B正确．

a0.01

【答案】 B

10．声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关．根据单位制，检验下列关于空气中声速的表达式(k为比例系数，无单位)正确的是( )

A．v＝ C．v＝kpρB．v＝ kp ρkρ pD．v＝kpρ

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放弃很简单，但你坚持到底的样子一定很酷！