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1、課時素養(yǎng)評價十七 力學(xué)單位制
(25分鐘 60分)
一、選擇題(本題共6小題,每題5分,共30分)
1.關(guān)于力學(xué)單位制,下列說法中正確的是 ( )
A.厘米、米/秒、牛頓都是導(dǎo)出單位
B.千克、米、秒都是基本單位
C.在國際單位制中,長度的單位可以是米,也可以是厘米
D.牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma,在任何單位制中都成立
【解析】選B。米/秒、牛頓是導(dǎo)出單位,厘米不是導(dǎo)出單位。故A項錯誤;千克、米、秒都是基本單位。故B項正確;在國際單位制中,長度的單位是米。故C項錯誤;牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma,在有些單位制中不成立。故D項錯誤。
2.2018年12月11日第26屆國際
2、計量大會已決定不再把千克、安培、開爾文和摩爾作為基本單位,新定義后7個國際單位制中基本單位有3個沒變化,除光強(qiáng)單位坎德拉外,另外兩個是 ( )
A.米、秒 B.秒、庫
C.米、牛 D.牛、庫
【解析】選A。新定義后7個國際單位制中基本單位有3個沒變化,除光強(qiáng)單位坎德拉外,另外兩個是米和秒,故A正確,B、C、D錯誤。
3.2018年11月16日第26屆國際計量大會通過“修訂國際單位制”決議,正式更新包括國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的四項基本單位定義。若以F表示力,a表示加速度,x表示位移,t表示時間,m表示質(zhì)量,借助單位制可知速度v的表達(dá)式,下列可能正確的是 ( )
3、
A. B.
C. D.
【解析】選A。v單位為m/s,x單位為m,a的單位為m/s2,F的單位是kg·m/s2;單位為=m/s,故等號左右單位相同,A正確;單位為=s,B錯誤;t的單位是s,的單位為≠m/s,C錯誤;的單位為 =m,D錯誤。
4.關(guān)于力的單位“牛頓”,下列說法正確的是 ( )
A.使質(zhì)量是2 kg的物體產(chǎn)生2 m/s2的加速度的力,叫作1 N
B.使質(zhì)量是0.5 kg的物體產(chǎn)生1.5 m/s2的加速度的力,叫作1 N
C.使質(zhì)量是1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N
D.使質(zhì)量是2 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力,叫作1 N
4、【解析】選C。使質(zhì)量是1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力是1 N,即F=ma=1×
1 N=1 N,C正確。
5.由位移和時間求速度時,所用的關(guān)系式為v=,如果位移用米作單位,時間用秒作單位,得出的速度單位就是米每秒。因此,我們說“物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量的關(guān)系”時,也指它確定了物理量的單位之間的關(guān)系。由此可以得出,彈簧的勁度系數(shù)的國際單位為 ( )
A.m/kg B.kg/m
C.m/N D.N/m
【解析】選D。根據(jù)胡克定律可知,F=kx,則可知,k=,則可知k的單位為N/m;故D正確,A、B、C錯誤。
6.轎車的加速度大小是衡量轎車加速性能的一項重要
5、指標(biāo)。近來,一些高級轎車的設(shè)計師在關(guān)注轎車加速度的同時,提出了一個新的概念,叫作“加速度的變化率”,用“加速度的變化率”這一新的概念來描述轎車加速度隨時間變化的快慢,并認(rèn)為,轎車的加速度變化率越小,乘坐轎車的人感覺越舒適。下面四個單位中,適合作加速度的變化率單位的是 ( )
A.m/s B.m/s2
C.m/s3 D.m2/s3
【解析】選C。新物理量表示的是加速度變化的快慢,所以新物理量應(yīng)該等于加速度的變化量與時間的比值,而加速度的單位是m/s2,所以新物理量的單位應(yīng)該是m/s3,所以C正確。
二、計算題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標(biāo)明
6、單位)
7.(13分)在學(xué)習(xí)了力學(xué)單位制之后,小剛同學(xué)由G=mg得g的單位為N/kg,可是小強(qiáng)同學(xué)由自由落體v=gt得g的單位為m/s2,二人爭執(zhí)不下,都認(rèn)為自己導(dǎo)出的單位正確,請你幫他們解決這個問題。
【解析】力的單位為N,質(zhì)量單位為kg,故g的單位可以為N/kg;N是導(dǎo)出單位,
1 N=1 kg·m/s2;故1 N/kg=1 m/s2;則說明兩個單位均是正確的。
答案:見解析
8.(17分)一個原來靜止的物體,質(zhì)量是700 g,在1.4 N 的合力作用下,
0.5 min內(nèi)通過的路程為多少?
【解析】物體的質(zhì)量m=700 g=0.7 kg,
時間t=0.5 min=30
7、s
由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得:
a== m/s2=2 m/s2,
x=at2=×2×302 m=900 m
答案:900 m
(15分鐘 40分)
9.(6分)2018年11月16日,第26屆國際計量大會(CGPM)表決通過了《關(guān)于“修訂國際單位制(SI)”的1號決議》,摩爾等4個SI基本單位的定義將改由常數(shù)定義。下列各組單位中,屬于國際單位制基本單位的是 ( )
A.kg m A B.kg s N
C.m s N D.s A T
【解析】選A。m、kg、A、s是國際單位制中的基本單位,A正確;N、T是導(dǎo)出單位,B、C、D錯誤。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
8、 (多選)下列說法中正確的是 ( )
A.在國際單位制中,若采用cm、g、s作為基本單位,力的單位是N
B.在國際單位制中,若力的單位是N,則是采用m、kg、s為基本單位
C.N是國際單位制中的一個基本單位
D.N是國際單位制中的一個導(dǎo)出單位
【解析】選B、D。根據(jù)F=ma可知,當(dāng)質(zhì)量的單位為kg,加速度的單位為m/s2時,力的單位為N,即在國際單位制中,若力的單位是N,則是采用m、kg、s為基本單位,A錯誤,B正確;N是國際單位制中的導(dǎo)出單位,C錯誤,D正確。
10.(6分)(多選)用國際單位制驗證下列表達(dá)式,可能正確的是 ( )
A.x=at(x為位移、a為加速度、t為時
9、間)
B.a=μg(a為加速度、μ為動摩擦因數(shù)、g為重力加速度)
C.F=m(F為作用力、m為質(zhì)量、v為速度、R為半徑)
D.v=(v為速度、R為半徑、g為重力加速度)
【解析】選B、D。x為位移,國際單位是m,a為加速度,國際單位是m/s2,t為時間,國際單位是s,所以at的國際單位是m/s,所以x=at是錯誤的,故A錯誤;a為加速度,國際單位是m/s2,μ為動摩擦因數(shù),無單位,g為重力加速度國際單位是m/s2,所以a=μg可能正確,所以B正確;F為作用力,國際單位是N,m為質(zhì)量國際單位是kg,v為速度國際單位是m/s,R為半徑國際單位是m。1 N=1 kg·m/s2,所以F=m,故
10、C錯誤;v為速度國際單位是m/s,g為重力加速度國際單位是m/s2,R為半徑國際單位是m,的國際單位是m/s,所以v=可能正確,所以D選項是正確的。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
(多選)下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中,正確的是 ( )
A.基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制
B.力學(xué)單位制中,采用國際單位的基本單位有kg、m、s
C.力學(xué)單位制中,選為基本單位的物理量有長度、物質(zhì)的量和速度
D.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
【解析】選A、B。基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制,A正確;力學(xué)單位制中,采用國際單位的基本單位有kg、m、s,B正確;力學(xué)單位制中
11、,選為基本單位的物理量有長度、質(zhì)量和時間,C錯誤;在有關(guān)力學(xué)的分析計算中,也可以采用導(dǎo)出單位,故D錯誤。
11.(6分)(多選)有關(guān)單位制的下列說法正確的是 ( )
A.在國際單位制中選入的力學(xué)基本量有質(zhì)量、速度、時間
B.牛頓是國際單位制在力學(xué)中很重要的導(dǎo)出單位
C.國際單位制中功的單位是J,且1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2
D.不同的單位制可以采用不同的基本量,或是相同基本量而基本單位不同
【解析】選B、C。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,速度不是基本量,A錯誤;在國際單位制中,力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的,B正確;國際單位制中功的單位是J
12、,且1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2,C正確;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,而基本單位是不變的,D錯誤。
12.(22分)一輛質(zhì)量為400 g的遙控玩具車,從靜止出發(fā),在水平導(dǎo)軌上行駛,已知發(fā)動機(jī)的牽引力為0.16 N,玩具車在運動時所受阻力為車重力的0.02倍(g取10 m/s2),問:
(1)玩具車開出后加速度是多大?
(2)玩具車經(jīng)過多長時間速度可達(dá)1 m/s?
【解析】(1)由已知條件知玩具車質(zhì)量
m=400 g=0.4 kg;
摩擦力Ff=kmg=0.02×0.4×10 N=0.08 N;
因為牽引力F=0.16 N恒定,故可知玩具車在恒定外力作用下做勻加速直線運動
由牛頓第二定律得
a=== m/s2=0.2 m/s2
(2)設(shè)經(jīng)過時間t,玩具車速度達(dá)到1 m/s,則由v=at,得t== s=5 s
答案:(1)0.2 m/s2 (2)5 s
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