4.4 力學(xué)單位制   同步課時(shí)訓(xùn)練學(xué)校：___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________
一、單選題(共32分)1、(4分)在解一道文字計(jì)算題中（由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題），一個(gè)同學(xué)解得，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果(   )A.可能是正確的B.一定是錯(cuò)誤的C.如果用國際單位制，結(jié)果可能正確D.用國際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確2、(4分)普朗克常量，光速為c，電子質(zhì)量為，則在國際單位制下的單位是(   )A. B.m C. D.m/s3、(4分)近年來高空拋物傷人事件時(shí)有發(fā)生，但雨滴從那么高的地方落下，為什么不會(huì)砸傷人呢？經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)雨滴在下落過程中會(huì)受到阻力，且該阻力與雨滴的速率成正比（v為雨滴的速度），已知某滴質(zhì)量為m的雨滴從高空中豎直滴落，落地前雨滴已勻速，重力加速度為g，則(   )A.雨滴下落過程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.公式中，k是比例系數(shù)，沒有單位C.公式中，k的單位是D.雨滴落地時(shí)速度為4、(4分)“2020年9月17日，水下考古隊(duì)在山東劉公島的定遠(yuǎn)艦遺址將定遠(yuǎn)艦的一塊鐵甲起吊出水，鐵甲長2.86米、寬2.60米、厚0.33米，重約18噸?！痹谶@則新聞中涉及了長度、質(zhì)量和時(shí)間及其單位，下列說法正確的是(   )A.新聞中涉及“長2.86米”中，米是國際單位制中力學(xué)的三個(gè)基本量之一B.力學(xué)中的三個(gè)基本量是長度、質(zhì)量、時(shí)間，物理學(xué)中所有的物理量都有單位C.新聞中涉及“重約18噸”中，噸是國際單位制中的導(dǎo)出單位D.根據(jù)牛頓第二定律表達(dá)式可知5、(4分)表面張力大小，其中L為長度、σ為表面張力系數(shù)，則物理量σ的單位用國際單位制中的基本單位表示為(   )A. B. C. D.6、(4分)2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸后，航天員翟志剛、王亞平、葉光富安全順利出艙，身體狀態(tài)良好。假設(shè)載人飛船在返回過程中有一段所受空氣阻力與速度的三次方成正比，則阻力系數(shù)k的單位用國際單位制的基本單位來表示，正確的是(   )A. B. C. D.7、(4分)下列單位屬于國際單位制中基本單位的是(   )A.N、m、kg B.J、m、s C.m、kg、s D.N、kg、s8、(4分)為了將SI單位中的7個(gè)基本單位全部建立在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，2018年11月16日，第26屆國際計(jì)量大會(huì)通過投票，自2019年5月20日起，千克將基于普朗克常量定義，即。由所學(xué)知識(shí)，可以推斷出的數(shù)值分別為(   )A. B. C. D.二、多選題(共24分)9、(6分)關(guān)于物理量或物理量的單位，下列說法中正確的是(   )A.在力學(xué)范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定長度、質(zhì)量、時(shí)間為三個(gè)基本量B.為了紀(jì)念牛頓，人們把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位C.D.米、千克、牛頓都屬于力學(xué)基本單位10、(6分)導(dǎo)出單位是由基本單位組合而成的，下列說法中正確的是(   )A.加速度的單位是，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的B.加速度的單位是，由公式可知它是由m/s和s兩個(gè)基本單位組合而成的C.加速度的單位是，由公式可知它是由N、kg兩個(gè)基本單位組合而成的D.使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生的加速度的力為1 N11、(6分)關(guān)于單位制，下列說法正確的是(   )A.在力學(xué)單位制中，選來作為基本單位的有長度、質(zhì)量和時(shí)間三個(gè)物理量的單位B.一般說來，物理公式在確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系時(shí)，也確定了單位關(guān)系C.的單位為，物理量的名稱為加速度D.在力學(xué)單位制中，N/kg和m/s是相同的單位12、(6分)關(guān)于牛頓第二定律,以下說法中正確的是( ).A.物體的質(zhì)量不變,a與F的正比關(guān)系與m和a的單位無關(guān)
B.對(duì)于相同的合外力,a與m的反比關(guān)系與m和a的單位無關(guān)
C.在公式F =ma中,F、m和a三個(gè)量可以選取不同的單位
D.在公式F =ma中,當(dāng)m和a分別用kg和m/s2作單位時(shí),F必須用N作單位三、計(jì)算題(共28分)13、(14分)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放人風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室.小球孔徑略大于細(xì)桿直徑,如下圖所示.

1.當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí),調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小,使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù).
2.保持小球所受風(fēng)力不變,使桿與水平方向夾角為37°并固定,則小球從靜止出發(fā)到在細(xì)桿上滑下距離x時(shí)所需時(shí)間為多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)14、(14分)如下圖所示,底座上裝有長0.5的直立桿,其總質(zhì)量為0.2,桿上套有質(zhì)量為0.05的小環(huán),它與桿有摩擦.當(dāng)環(huán)從底座上以4的速度飛起時(shí),剛好能到達(dá)桿頂,求:( )

1.在環(huán)升起過程中,底座對(duì)水平面的壓力有多大?
2.小環(huán)從桿頂落回底座需多長時(shí)間?四、探究題(共16分)15、(16分)張華在閱讀同步衛(wèi)星的相關(guān)資料中發(fā)現(xiàn)一個(gè)式子:地球同步衛(wèi)星到地心的距離可由求出,已知是地球的半徑, 是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間, 是地球表面處的重力加速度.由于印刷原因, 、原有的具體數(shù)值不清,請(qǐng)你根據(jù)學(xué)過的知識(shí)幫張華推算出、的確切數(shù)值.
參考答案1、答案：B解析：可以將右邊的力F、時(shí)間t和質(zhì)量m的單位代入公式，看得到的單位是否和位移x的單位一致；還可以根據(jù)，將公式的物理量全部換成基本物理量的單位，就好判斷了。由式中，左邊單位是長度單位，而右邊單位推知是速度單位，所以結(jié)果一定是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)B正確。2、答案：B解析：在國際單位制下的導(dǎo)出單位為，又因1J=1N·m，，代入導(dǎo)出單位中計(jì)算可得其單位為m。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。3、答案：C解析：雨滴下落過程中所受阻力隨速度的增大而增大，所以雨滴的合外力逐漸減小，雨滴的加速度逐漸減小，當(dāng)雨滴所受阻力與重力大小相等時(shí)雨滴將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)表達(dá)式可知，故有，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；雨滴落地時(shí)已勻速，所以阻力與重力大小相等，則雨滴速度為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4、答案：D解析：國際單位制中力學(xué)的三個(gè)基本量是長度、質(zhì)量、時(shí)間，而米只是長度的單位，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在國際單位制中，力學(xué)的基本量是長度、質(zhì)量、時(shí)間，單位是物理量的組成部分，但并不是所有物理量都有單位，如動(dòng)摩擦因數(shù)μ就沒有單位，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；噸是質(zhì)量的一個(gè)單位，但不是國際單位制中的單位，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律表達(dá)式，進(jìn)行單位運(yùn)算，可知，選項(xiàng)D正確。5、答案：C解析：根據(jù)關(guān)系式可知，，力的單位是，長度的單位是m，故σ的單位是，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。6、答案：A解析：根據(jù)題述，阻力
力的單位為N，，速度單位為m/s，則阻力系數(shù)的單位用國際單位制的基本單位來表示為
故選A。7、答案：C解析：A.m、kg是國際單位的基本單位，N是導(dǎo)出單位。故A錯(cuò)誤；
B、m、s是國際單位的基本單位，J是導(dǎo)出單位，故B錯(cuò)誤；
C、m、kg、s是國際單位的基本單位，故C正確；
D、kg、s是國際單位的基本單位，N是導(dǎo)出單位，故D錯(cuò)誤。
故選：C。8、答案：B解析：由可知，其中能量E的單位是焦耳，，頻率的單位是赫茲，，可得，B正確。9、答案：AC解析：屬于力學(xué)范圍的基本量為長度、時(shí)間、質(zhì)量，選項(xiàng)A正確；“牛頓”不屬于力學(xué)基本單位，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；由可知，F是力，單位為N，m是質(zhì)量，單位為kg，a是加速度，單位為，根據(jù)公式可知，a的單位也可以為N/kg，則，選項(xiàng)C正確。10、答案：AD解析：v的單位是m/s，t的單位是s，根據(jù)加速度的定義式，知加速度的單位是，是由m、s兩個(gè)基本單位組合而成的，m/s是導(dǎo)出單位，故A正確，B錯(cuò)誤.N是導(dǎo)出單位，不是基本單位,故C錯(cuò)誤.根據(jù)知，使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生的加速度的力為1 N，故D正確.11、答案：ABC解析：力學(xué)中的基本物理量有長度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的單位分別為m、kg、s，A正確；在物理計(jì)算中，物理公式既確定了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，又確定了其單位關(guān)系，B正確；的相應(yīng)單位為，是加速度的單位，故C正確；N/kg是加速度的單位，m/s是速度的單位，它們的單位不同，D錯(cuò)誤。12、答案：ABD解析：根據(jù)牛頓第二定律可知,選項(xiàng)A、B正確.在公式F =ma得出時(shí)是從定義“牛頓”這個(gè)單位為前提的:1 N = 1 kg·m/s2,式中m、a、F三個(gè)量必須取kg、m/s2、N為單位才能成立,故選項(xiàng)D正確.13、答案：1.μ=0.5; 2. 解析：1.設(shè)小球所受的風(fēng)力為F,小球質(zhì)量為m,因?yàn)?/span>F=μmg
故μ=F/mg=0.5
即小球與桿之間的動(dòng)摩擦因素為0.5.

2.設(shè)桿對(duì)小球的支持力為FN,摩擦力為Ff
沿桿方向Fcosθ+mgsinθ-Ff=ma
垂直于桿方向FN+Fsinθ-mgcosθ=0
其中Ff=μFN
可解得
又因?yàn)?/span>
所以
即小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離x所需時(shí)間為14、答案：1.1.7
2.0.5解析：1.小環(huán)從底座上飛起過程中,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度大小為,則.
所以加速度
設(shè)小環(huán)在上升過程中受到的摩擦力大小為,則.
所以
對(duì)底座和桿整體進(jìn)行受力分析得: 。
所以.
由牛頓第三定律得,底座對(duì)水平面的壓力大小也為1.7.
2.小環(huán)從桿頂落回底座做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度大小為則
所以
由得時(shí)間.15、答案：對(duì)于地球同步衛(wèi)星,根據(jù)萬有引力提供向心力,得: ,由的公式中包含,所以此題用的公式應(yīng)是: 變形得: .在地球表面,由萬有引力等于重力,有,即有 (是地球半徑)聯(lián)立以上兩式得: .由題: 中, 是地球的半經(jīng), 是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間, 是地球表面處的加速度。則知,.解析：
 

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