能力提升
1.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是( )
A.k的数值由F、m、a的数值决定
B.k的数值由F、m、a的单位决定
C.在国际单位制中,k=1
D.在任何情况下k都等于1
答案:BC
解析:物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位,在F=kma中,只有“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,k=1,故排除A、D,选B、C。
2.在下面的物理量和单位中说法正确的是( )
①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间
A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧
B.属于国际单位制中基本单位的是⑦
C.属于国际单位制中单位的是②③⑦
D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥
答案:BC
解析:密度、加速度、长度、质量和时间是物理量名称,不是单位(基本单位或导出单位)的名称,选项A、D错。
国际单位制中基本单位有七个,其中力学部分有三个:米、千克、秒,本题所列名称中,只有千克是国际单位制中的基本单位,选项B正确。
国际单位制的单位是由基本单位(米、千克、秒)和导出单位组成的,牛顿是力的单位,其定义是:“使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫做1N”,于是可知:牛顿这个单位是由牛顿第二定律F=ma和基本单位导出的,故是国际单位制中的单位,同理,米/秒是由公式v=及基本单位导出,是国际单位制中速度的单位,选项C正确。
3.声音在气体中传播速度v,可以用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示。根据这些情况,以下判断声音在气体中传播速度的表达式中肯定有错误的是( )
A.v=k B.v=k
C.v=k D.v=k
答案:BCD
解析:在B中,代入压强p和密度ρ的单位可得。
====s/m,不是速度的单位“m/s”肯定错误。
在C中,同理可有===m2/s2,不是速度单位“m/s”,肯定错误。
在D中,同理可有:===s2/m2。也不是速度单位“m/s”,肯定错误,故应选B、C、D。
在A中,同理可有===m/s,正与速度单位“m/s”相同,故不可选。
4.完成下列单位的换算:
3t=________kg;72km/h=________m/s;40cm/s2=________m/s2;2N/g=________m/s2。
答案:3×103 20 0.4 2×103
解析:3t=3×103kg;72km/h=72×1 000m/3 600s=20m/s;40cm/s2=40×10-2m/s2=0.4m/s2;2N/g=2N/10-3kg=2×103N/kg=2×103m/s2。
5.物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。下面给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力加速度,这些量都用国际单位制单位。试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称。
(1)单位________,物理量名称________。
(2)单位________,物理量名称________。
(3)m单位________,物理量名称________。
答案:(1)s 时间 (2)m/s2 加速度 (3)N 力
解析:将各物理量的单位都取国际单位制的单位,再由公式中导出,如:中代入单位得:==s,为时间单位,同理可导出(2)(3)分别是加速度和力的单位。
6.小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为V=πR3h。小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的。她的根据是什么?
答案:由单位制的知识可知,物理公式在确定了物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。已知,V:单位m3;而物理量πR3h的运算单位为m4,显然V≠πR3h,该公式是错误的。
7.据说以前有个商人,从荷兰把5000t的货物运往非洲靠近赤道的某个港口,发现货物少了19t,在荷兰和非洲,都是用托盘弹簧秤来称量货物的。试说明货物产生重量差的原因,并根据这两地的重力加速度的值计算是否会差这么多。荷兰的重力加速度约为9.816m/s2,非洲的重力加速度约为9.780m/s2。
答案:会
解析:在地球同一地点,重力加速度相同,在地球不同地点,重力加速度不一定相同。重力加速度与纬度和高度有关。弹簧秤称的是重力,而不是质量,由于这两地纬度不同,导致所称的重力不同。
由于G=mg,所以==,则=
ΔG==×5000t=18.3t
计算结果与19t非常接近。
【点此下载】