2022-2023学年人教版物理高一上学期同步练习4-4力学单位制含详解.pdf

人教版新教材 物理必修第二册 第四章运动和力的关系 4.4 力学单位制 精选练习 一、夯实基础 1（2022天津市第二南开中学高二期中）在力学范围内，三个基本物理量分别是（）A力、位移、功 B质量、加速度、力 C位移、速度、时间 D长度、时间、质量 2下列有关单位制的说法中正确的是（）A质量为国际单位制中的一个基本物理量 B米、克、秒为国际单位制中的基本单位 C牛顿是国际单位制中的一个基本单位 D导出单位有些不能用基本单位来描述 32022 年 5 月 14 日 6 时 52 分，中国自主研发的编号为 B-001J 的 C919 大型民用客机在浦东机场起飞，完成持续 3 小时 2 分钟的首飞任务，该飞机总长 38.9 米、翼展 33.6 米、高度11.9 米、总重 44.1 吨。下列哪个是国际单位制中的基本单位（）A小时 B分钟 C米 D吨 4（2022河南平顶山市蓝天高级中学高一期末）关于物理量和物理量的单位，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、力为三个基本量 B后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C21N1kg m s D“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位 5下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是（）A长度的单位km B质量的单位kg C电荷量的单位 C D力的单位 N 6（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选用的基本单位不同，构成的单位制也不同 C一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系 D在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的 7（2022广东汕头高一期末）2020 年 11 月 24 时 30 分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约 2200 秒后；顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。在这则新闻中，以下判断正确的是（）A新闻中涉及的单位“年”是国际单位制中的导出单位 B“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位 C秒是国际单位制中力学三个基本单位之一 D所有的物理量都有单位 8（2021江苏南京高一阶段练习）在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物体位移为33122Fxttm，这一结果（）A一定正确 B一定错误 C可能正确 D无法判断 9在放射医学和人体辐射防护中，辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。较为完整的衡量模式是“当量剂量”，“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量，其国际单位是希沃特，记作 Sv。每千克人体组织吸收 1 焦耳为 1 希沃特。下面选项中希沃特与国际单位之间的关系正确的是（）Am2/s2 BW/kg CJ/kg DAm/s 10（2021上海高一课时练习）利用国际单位制，可以推导出某个未知物理量的单位。已知一个球形物体在空中下落时的动力学方程为：2212mgcr vma。其中 c 为一个常量，为密度，r 为半径，v为速度。则常量 c 的国际单位是（）A没有单位 B2s kg m Csm D22N s kg 11（2021安徽芜湖一中高一开学考试）试换算下列物理量的单位：（1）速度：10m/s=_km/h，72km/h=_m/s；（2）大气压：1atm（1 标准大气压)=_Pa=_cmHg（厘米汞柱）；（3）质量：1t（吨)=_kg，1g=_mg（毫克)=_g（微克）；（4）体积：1cm3=_m3=_mL（毫升），1m3=_L（升）；（5）能量：1kWh（度)=_J；（6）频率：1MHz=_Hz。12如图，某老师健身跑步的速度可以达到 5m/s，某人骑自行车的速度为 19km/h。（1）仅凭所给两个速度的数值能否判断健身跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系？（2）你能比较以上两个速度的大小关系吗？以上两个速度哪个大？二、提升训练 13 质量能量密度是衡量一辆电动汽车电池组性能的重要参数。所谓质量能量密度是指电池所能存储（或释放）的电能与电池自身的质量之比，质量能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号来表示是（）A2m/kg B22m/s CJ/kg DW/kg 14（2020江苏徐州市第一中学高一阶段练习）2018 年 1 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4项基本单位定义，新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”。以 F 表示力，v 表示速度，a 表示加速度，x 表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知下列表达式可能正确的是（）AFtxm Bxta Cvxat DxaF 15（2021上海高一期末）“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在其两端加恒定电压U，则它会辐射频率为的电磁波，且与U成正比，即kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的原理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断出比例系数k的值可能为（）A2he B2eh C2he D12he 16利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图所示（为截面图），旋涡发生体垂直于管道放置，在特定条件下，由于旋涡现象，液体的振动频率 f与旋涡发生体的宽度 D、液体的流速v 有关。结合物理量的单位分析频率 f与 v、D之间的关系式可能正确的是（其中 k是一个没有单位的常量）（）AvfkD B2vfkD CDfkv DfkvD 17要判断一个物理关系式是否成立，有时不必作复杂的推导，只需分析式中各量的单位，就可判定有些表达式是错误的，在下面的实例中某同学导出了四个不同的关系式，请你根据单位分析，确定其中必定错误的选项例。如图，光滑水平面上有一质量为 M、倾角为 的光滑斜面体，它的斜面上有另一质量为 m的物块沿斜面下滑。关于下滑过程中物块对斜面压力 N、斜面的加速度 aM 及滑块加速度 am，某同学得出的关系式一定错误的是（）A222cossinNMmgFMm B2cossinNMmgFMm C2sincossinMmgaMm D2sincossinmMgaMm 18汽车行驶时，如果空气阻力很大，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。经研究，人们发现空气阻力的大小F阻与空气密度、物体迎风面积 S、物体与空气的相对运动速度 v 均有关，关系式为xFk Sv阻，其中 k 是一个无单位的常数。请根据国际单位制推断速度 v 的指数 x 的数值。人教版新教材 物理必修第二册 第四章运动和力的关系 4.4 力学单位制 精选练习 二、夯实基础 1（2022天津市第二南开中学高二期中）在力学范围内，三个基本物理量分别是（）A力、位移、功 B质量、加速度、力 C位移、速度、时间 D长度、时间、质量 D【详解】在力学范围内，三个基本物理量分别长度、时间、质量。故选 D。2下列有关单位制的说法中正确的是（）A质量为国际单位制中的一个基本物理量 B米、克、秒为国际单位制中的基本单位 C牛顿是国际单位制中的一个基本单位 D导出单位有些不能用基本单位来描述 A【详解】A质量为基本国际单位制中的一个基本物理量，A 正确；B米、千克、秒为国际单位制中的基本单位，克不是国际单位制中的基本单位，B 错误；C牛顿不是国际单位制中的一个基本单位，C 错误；D一切导出单位都能用基本单位来描述，D 错误。故选 A。32022 年 5 月 14 日 6 时 52 分，中国自主研发的编号为 B-001J 的 C919 大型民用客机在浦东机场起飞，完成持续 3 小时 2 分钟的首飞任务，该飞机总长 38.9 米、翼展 33.6米、高度 11.9 米、总重 44.1 吨。下列哪个是国际单位制中的基本单位（）A小时 B分钟 C米 D吨 C【详解】国际单位制的七个基本单位是：长度（米）、质量（千克）、时间（秒）、电流（安培）、热力学温度（开尔文）、物质的量（摩尔）和发光强度（坎德拉）。故选 C。4（2022河南平顶山市蓝天高级中学高一期末）关于物理量和物理量的单位，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、力为三个基本量 B后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C21N1kg m s D“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位 C【详解】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，故 A 错误；B后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力的单位，但不是基本单位，故 B 错误；C根据牛顿第二定律 Fma可知21N1m skg 故 C 正确；D“克”、“摄氏度”不是国际单位制中的单位，故 D 错误。故选 C。5下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是（）A长度的单位km B质量的单位kg C电荷量的单位 C D力的单位 N B【详解】A长度是基本物理量，国际单位制中基本单位为 m，故 A 错误；B质量是基本物理量，国际单位制中基本单位为kg，故 B 正确；C电荷量不是基本物理量，其单位 C 是导出单位，故 C 错误；D力不是基本物理量，其单位 N 是导出单位，故 D 错误。故选 B。6（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选用的基本单位不同，构成的单位制也不同 C一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系 D在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的 ABD【详解】A基本单位和导出单位一起组成了单位制，A 正确；B选用的基本单位不同，构成的单位制也不同，B 正确；C一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，同时也确定单位关系，C 错误；D在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的，D 正确。故选 ABD。7（2022广东汕头高一期末）2020 年 11 月 24 时 30 分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约 2200 秒后；顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。在这则新闻中，以下判断正确的是（）A新闻中涉及的单位“年”是国际单位制中的导出单位 B“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位 C秒是国际单位制中力学三个基本单位之一 D所有的物理量都有单位 C【详解】A“年”是时间的一个常用单位，但不是国际单位制中的单位，也不是导出单位，A错误；B“千克米每二次方秒”是由 Fma推导出来的，是国际单位制中的导出单位，为了纪念牛顿把它定义为牛顿，B 错误；C国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，秒是时间的单位，即是国际单位制中力学三个基本单位之一，C 正确；D有单位的物理量要注明单位，但并不是所有物理量都有单位，如动摩擦因数 就没有单位，D 错误。故选 C。8（2021江苏南京高一阶段练习）在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物体位移为33122Fxttm，这一结果（）A一定正确 B一定错误 C可能正确 D无法判断 B【详解】根据等式 33122Fxttm由于力的单位是 N，又 21N1kg m/s时间的单位 s，质量的单位是 kg，等式右边的单位是 23kg m/ssm/skg而等号左边的单位是 m，等号两边单位不同，等式一定错误，B 正确，ACD错误。故选 B。9在放射医学和人体辐射防护中，辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。较为完整的衡量模式是“当量剂量”，“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量，其国际单位是希沃特，记作 Sv。每千克人体组织吸收 1 焦耳为 1 希沃特。下面选项中希沃特与国际单位之间的关系正确的是（）Am2/s2 BW/kg CJ/kg DAm/s A【详解】每千克人体组织吸收 1 焦耳为 1 希沃特，则有 222JN mkgm/sm1Sv1=1=11m/skgkgkg故 A 正确，BCD 错误。故选 A。10（2021上海高一课时练习）利用国际单位制，可以推导出某个未知物理量的单位。已知一个球形物体在空中下落时的动力学方程为：2212mgcr vma。其中 c 为一个常量，为密度，r 为半径，v为速度。则常量 c 的国际单位是（）A没有单位 B2s kg m Csm D22N s kg A【详解】根据题意 2212mgcr vma解得 222m gacr v代入单位 2222322kgm/skg/mmm/sm gacr v故选 A。11（2021安徽芜湖一中高一开学考试）试换算下列物理量的单位：（1）速度：10m/s=_km/h，72km/h=_m/s；（2）大气压：1atm（1 标准大气压)=_Pa=_cmHg（厘米汞柱）；（3）质量：1t（吨)=_kg，1g=_mg（毫克)=_g（微克）；（4）体积：1cm3=_m3=_mL（毫升），1m3=_L（升）；（5）能量：1kWh（度)=_J；（6）频率：1MHz=_Hz。36 20 1.01105 76 103 103 106 10-6 1 103 3.6106 106【详解】（1）12速度：10m/s=36km/h，72km/h=20m/s；（2）34大气压：1atm（1 标准大气压)=1.01105Pa=76cmHg（厘米汞柱）；（3）567质量：1t（吨)=103kg，1g=103mg（毫克)=106g（微克）；（4）8910体积：1cm3=10-6m3=1mL（毫升），1m3=103L（升）；（5）11能量：1kWh（度)=3.6106J；（6）12频率：1MHz=106Hz。12如图，某老师健身跑步的速度可以达到 5m/s，某人骑自行车的速度为 19km/h。（1）仅凭所给两个速度的数值能否判断健身跑步的速度与骑自行车的速度的大小关系？（2）你能比较以上两个速度的大小关系吗？以上两个速度哪个大？（1）由于两个速度的单位不同，故不能直接比较它们数值的大小；（2）见解析，自行车速度较大【详解】（1）由于两个速度的单位不同，故不能直接比较它们数值的大小。（2）应先统一这两个速度的单位，再根据数值大小来比较它们的大小；由于 5m/s53.6km/h18km/h，故骑自行车的速度较大 二、提升训练 13 质量能量密度是衡量一辆电动汽车电池组性能的重要参数。所谓质量能量密度是指电池所能存储（或释放）的电能与电池自身的质量之比，质量能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号来表示是（）A2m/kg B22m/s CJ/kg DW/kg B【详解】根据质量能量密度是指电池所能存储（或释放）的电能与电池自身的质量之比，而电能的国际单位的基本单位符号为22J=kg m/s，质量的国际单位的基本单位符号为 kg，则质量能量密度的国际单位制的基本单位符号为22m/s。故选 B。14（2020江苏徐州市第一中学高一阶段练习）2018 年 1 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4项基本单位定义，新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”。以 F 表示力，v 表示速度，a 表示加速度，x 表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知下列表达式可能正确的是（）AFtxm Bxta Cvxat DxaF B【详解】AFtm的单位为 2-1mkgsN ss=m skgkg而位移 x的单位为 m，故 A 错误；Bxa的单位为2s，xa的单位为 s，故 B 正确；Cxat的单位为21ms，xat的单位为12m s，不是速度单位，故 C 错误；DxF的单位为12skg，xF的单位为12s kg，不是加速度的单位，故 D 错误；故选 B 15（2021上海高一期末）“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在其两端加恒定电压U，则它会辐射频率为的电磁波，且与U成正比，即kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的原理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断出比例系数k的值可能为（）A2he B2eh C2he D12he B【详解】可用物理量之间的单位量纲关系分析此题 kU则 kU其单位为 Hz/V1/s V而h的单位为J s，e的单位为C，故eh的单位为 C/J s=1/s V故选 B。16利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图所示（为截面图），旋涡发生体垂直于管道放置，在特定条件下，由于旋涡现象，液体的振动频率 f与旋涡发生体的宽度 D、液体的流速 v 有关。结合物理量的单位分析频率 f与 v、D之间的关系式可能正确的是（其中 k是一个没有单位的常量）（）AvfkD B2vfkD CDfkv DfkvD A【详解】A根据频率单位为 Hz(秒的负一次方)，速度单位为 m/s，长度单位为 m，可知/1m sms故 A 正确；B同理，可得 222/msmms故 B 错误；C同理，可得 s/mm s故 C 错误；D同理，可得 2/mm sms故 D 错误。故选 A。17要判断一个物理关系式是否成立，有时不必作复杂的推导，只需分析式中各量的单位，就可判定有些表达式是错误的，在下面的实例中某同学导出了四个不同的关系式，请你根据单位分析，确定其中必定错误的选项例。如图，光滑水平面上有一质量为 M、倾角为 的光滑斜面体，它的斜面上有另一质量为 m的物块沿斜面下滑。关于下滑过程中物块对斜面压力 N、斜面的加速度 aM 及滑块加速度 am，某同学得出的关系式一定错误的是（）A222cossinNMmgFMm B2cossinNMmgFMm C2sincossinMmgaMm D2sincossinmMgaMm A【详解】A该表达式左边的单位 N，右边单位为 m/s2单位不同，则 A 是错误的；B该表达式左边的单位 N，右边单位也为 N，单位相同，则 B 是正确的；CD表达式左边的单位都是 m/s2，右边单位也为 m/s2，单位相同，则 CD 是正确的；故选 A。18汽车行驶时，如果空气阻力很大，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。经研究，人们发现空气阻力的大小F阻与空气密度、物体迎风面积 S、物体与空气的相对运动速度 v 均有关，关系式为xFk Sv阻，其中 k 是一个无单位的常数。请根据国际单位制推断速度 v 的指数 x 的数值。2【详解】由于xFk Sv阻 则有 xFvk S阻对该表达式根据国际单位制进行单位运算有 2213232Nkg m s=m skg mmkg mmxFvk S阻可知2x