2025版人教版高中物理精讲精练必修1第17讲：力学单位制 解析版-temp

第17讲：力学单位制【考点归纳】考点一：国际单位制的基本物理量考点二：基本单位考点三：导出单位考点四：单位制的综合【知识归纳】知识点一、基本单位1．基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的一些物理量，力学中有长度、质量、时间．2．基本单位：所选定的基本量的单位．在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等．质量的单位有克(g)、千克(kg)等．时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等．3．导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2)．4．单位制：基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制．知识点二、国际单位制国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制．1．国际单位制中的基本量国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量．2．国际单位制中的力学基本单位：长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时间t，单位：s.必记考试大重点：国际单位制中的七个基本量和相应的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n，(ν)摩[尔]mol发光强度I，(Iv)坎[德拉]cd【题型归纳】题型一：国际单位制的基本物理量1．（23-24高一上·陕西宝鸡·期末）要测量国际单位制中力学的三个基本物理量，需要使用的测量仪器分别为（）A．量筒、天平、秒表 B．刻度尺、弹簧秤、秒表C．刻度尺、天平、秒表 D．刻度尺、测力计、光电门【答案】C【详解】国际单位制中力学的三个基本物理量是长度、质量和时间，所以需要使用的测量仪器分别为刻度尺、天平、秒表。故选C。2．（23-24高一上·浙江嘉兴·期末）2023年诺贝尔物理学奖授予在“产生阿秒光脉冲以研究物质中电子动力学的实验方法”方面做出贡献的科学家，“阿秒”是一个单位，对应的物理量是（

）A．时间 B．长度 C．速度 D．加速度【答案】A【详解】“阿秒”是一个时间单位，对应的物理量是时间。故选A。3．（23-24高一上·河南·期末）在国际单位制中，力学中被选为基本单位的是（）A．m、kg、s B．m/s、m/s2、s C．N、kg、m/s2 D．s、N、kg【答案】A【详解】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量，时间，它们的单位分别为m、kg、s。故选A。题型二：基本单位4．（23-24高一上·江苏无锡·期末）以下选项中，哪一组全部是国际单位制中的基本物理量（

）A．力、质量、长度B．牛顿、质量、时间C．长度、质量、时间D．千米、焦耳、时间【答案】C【详解】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。故选C。5．（23-24高一上·广西桂林·期末）1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI。下列单位中，不属于国际单位制的基本单位的是（

）A．牛顿（N） B．米（m） C．千克（kg） D．秒（s）【答案】A【详解】米（m）、千克（kg）、秒（s）都属于国际单位制的基本单位，牛顿（N）属于国际单位制的导出单位。故选A。6．（23-24高一上·浙江杭州·期末）下列关于单位制的说法中正确的是（）A．在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本量B．力的单位“牛顿”是国际单位制中的一个基本单位C．只有国际单位制由基本单位和导出单位组成D．表面张力大小，其中L为长度，为表面张力系数，则物理量的单位用国际单位制中的基本单位表示为【答案】D【详解】A．在国际单位制中，米、千克、秒三个物理量被选作力学的基本单位，不是基本物理量，故A错误；B．力的单位“牛顿”是国际单位制中的一个导出单位，故B错误；C．所有单位制都是由基本单位和导出单位组成，故C错误；D．根据物理量的单位用国际单位制中的基本单位表示为故D正确。故选D。题型三：导出单位7．（23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末）正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数（无单位），势能的国际单位为焦耳，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（

）A．J·m B．J/m C．m/J D．N·m【答案】A【详解】根据可得可知在国际单位制中常数K的单位是J·m。故选A。8．（2024·浙江金华·模拟预测）恩力动力公司成功开发出使用硫化物固态电解质及锂金属负极的全固态锂金属电池，成功制出了安时级ASSB电芯，它的实测能量密度达到。下列用国际单位制来表示能量密度的单位，正确的是（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】能量密度为故选A。9．（23-24高一上·广东深圳·期末）国际单位制包含7个基本单位。其中力学基本单位有三个：长度单位一米（m）、质量单位一千克（kg）和时间单位一秒（s）。力的单位牛顿（N）可以通过国际基本单位表示。下列基本单位的组合能够表示力的单位牛顿（N）的是（）A． B． C． D．【答案】B【详解】由质量的单位是kg，加速度单位是m/s2，所以力的单位牛顿（N）的是。故选B。题型四：单位制的综合10．（2024·陕西西安·三模）在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：f=kηrvx，式中η称为黏性系数，其单位为kg/（m·s），r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断指数x的数值是（）A．1 B． C．2 D．3【答案】A【详解】根据牛顿第二定律有所以将所有单位代入f=kηrvx，可得所以故选A。11．（23-24高一上·浙江宁波·期中）公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（）A． B． C． D．【答案】B【详解】AB．根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为，A错误，B正确；C．根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为，但压强单位Pa不是国际单位制的基本单位，C错误；D．根据做功的表达式可知力的单位为，并且功的单位J不是国际单位制的基本单位，D错误。故选B。12．（23-24高二下·浙江·期中）据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现500万摄氏度持续放电101.2秒的成果，打破了世界纪录。在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，下列说法正确的是（

）A．吨、摄氏度和米都是导出单位B．力学基本物理量是长度、质量、温度C．根据牛顿第二定律表达式可知：D．新闻中的101.2秒，秒是国际单位制中的基本单位【答案】D【详解】A．吨是导出单位，摄氏度和米是基本单位，故A错误；B．力学基本物理量是长度、质量、时间，故B错误；C．根据牛顿第二定律表达式可知故C错误；D．新闻中的101.2秒，秒是国际单位制中的基本单位，故D正确。故选D。【高分达标】一、单选题13．（24-25高一上·浙江·期中）下列单位是国际单位制中的基本单位，而且既可以是标量也可以是矢量的单位是（

）A．m B．m/s C．N D．s【答案】A【详解】m/s和N都不是国际单位制中的基本单位；s是国际单位制中的基本单位，s是时间的单位，只能是标量的单位；m是国际单位制中的基本单位，是位移的单位，也是路程的单位，而位移是矢量，路程是标量。故选A。14．（24-25高一上·全国·课后作业）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。初中阶段我们学习了一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W=F·l，以及功的单位J（焦），下列组合单位与J（焦）相同的是（）A． B．N·s C． D．【答案】A【详解】根据可得可知功的单位可以表示为N·m，根据牛顿第二定律有所以所以功的单位可以表示为kg·m2/s2。故选A。15．（2024·安徽淮北·二模）2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由米和秒及普朗克常量来定义，该决定于2019年5月20日起生效。此次标准实施后，SI单位中的7个基本单位将全部建立在不变的自然常数基础上，保证了SI单位的长期稳定性和通用性。下列关于千克的定义关系式正确的是（

）A． B．C． D．【答案】B【详解】因为所以所以故选B。16．（2024·浙江金华·三模）华为的Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度（PSD），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米（W/nm），改用国际单位制基本单位表示正确的是（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】根据功率与功的公式结合牛顿第二定律可知故选A。17．（23-24高一上·江苏苏州·阶段练习）圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量，在国际单位制中，下列选项为杨氏模量Y单位的是（）A． B． C． D．【答案】C【详解】根据表达式得所以杨氏模量Y单位的是故选C。18．（23-24高一上·河南驻马店·期末）已知雨滴匀速下落时受到的阻力大小，其中为比例系数，为雨滴的横截面积（过球心，雨滴可看成正球体），为雨滴下落的速度大小。根据你所学过的知识，判断比例系数的单位是（）A． B． C． D．【答案】B【详解】将变形，有f、S、v的单位分别为、、，代入可知比例系数k的单位为。故选B。19．（23-24高一上·山西长治·期末）2023年诺贝尔物理学奖授予阿戈斯蒂尼、克劳斯和吕利耶三位教授，他们因为“研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”而获奖。“阿秒脉冲光”是一种阿秒量级的光脉冲，即。则下列说法正确的是（）A．时间在国际单位制的基本单位是秒，所以阿秒不是表示时间的单位B．阿秒是国际单位制的基本单位，其对应的物理量是标量C．非常的短，故1阿秒表示时刻D．虽然非常的短，但1阿秒仍表示时间间隔【答案】D【详解】AB．国际单位制中时间的基本单位是秒，不是阿秒，但阿秒仍是表示时间的单位，且时间是标量，故AB错误；CD．虽然非常的短，但仍表示的是一段很短的时间间隔，故C错误，D正确。故选D。20．（23-24高一上·河南信阳·期末）在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹力成正比，即，其中的值与弹簧材料、原长、横截面积S等因素有关。理论与实验都表明，其中是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。在国际单位制中，杨氏模量的单位为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】根据，可得的单位是，S的单位是，的单位是，代入上式可得的单位是故选A。21．（23-24高一上·云南昭通·期末）2023年9月23日，杭州亚运会正式开幕，在第十一个比赛日中，中国队在田径男子4×100米决赛中，陈冠锋、谢震业、严海滨、陈佳鹏在第四棒落后日本的情况下，最终以38秒29的成绩反超日本，获得冠军。下列说法正确的是（）A．“38秒29”是时刻B．在裁判员裁定运动员交接棒的动作是否犯规时，可将运动员视为质点C．材料中未提到的力学单位制基本量的单位是“千克”D．运动员在跑动过程中的位移的大小可能大于路程【答案】C【详解】A．“38秒29”指的是时间间隔，故A错误；B．在裁判员裁定运动员交接棒的动作是否犯规时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以将运动员视为质点，故B错误；C．材料中提到了力学单位制基本量的单位“米”和“秒”，未提到的力学单位制基本量的单位是“千克”，故C正确；D．运动员在跑动过程中的位移的大小不可能大于路程，故D错误。故选C。22．（23-24高一上·河北邯郸·期末）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过对单位的分析就可以判断。下列关于运动学相关物理量的表达式可能正确的是（

）A． B．C． D．【答案】B【详解】A．加速度的单位是m/s2，表达式的单位是m/s，故A错误；B．速度的单位是m/s，表达式的单位是m/s；故B正确；C．位移单位是m，表达式的单位是s；故C错误；D．位移单位是m，表达式的单位是m2/s3，故D错误。故选B。23．（23-24高一上·江苏常州·期末）下列力学单位中，属于基本单位的是（）A．力的单位牛顿（N）B．时间的单位秒（s）C．速度的单位米每秒（m/s）D．加速度的单位米每二次方秒（m/s2）【答案】B【详解】A．力的单位是牛顿，由牛顿第二定律可得所以，牛顿是导出单位，不是基本单位，故A错误；B．在力学范围内，国际单位制中的基本单位是：米，秒，千克，故B正确；CD．由国际基本单位组成的都是国际单位，所以米每秒、米每二次方秒都是国际单位，但是导出单位，不是基本单位，故CD错误。故选B。24．（23-24高一上·湖南长沙·期末）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的表达式为，其中F表示力、t表示时间，m表示质量，物理量均使用国际单位。用单位制的知识检查，这个结果（）A．一定是错误的 B．可能是正确的 C．无法判断 D．一定是正确的【答案】A【详解】表达式的单位是，根据牛顿第二定律可知所以该单位是速度单位，所以该表达式是错的。故选A。二、多选题25．（24-25高一上·全国·课后作业）在牛顿第二定律的数学表达中，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．当m的单位取g时，k不等于1 D．在任何情况下k都等于1【答案】BC【详解】在中，只有m的单位取kg，a的单位取，F的单位取N时，k才等于1。故选BC。26．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）2025年第九届亚洲冬季运动会将在哈尔滨举行，短道速滑是我国传统优势项目，有关短道速滑的相关表述正确的是（）A．赛道一圈总长度为111.12m，长度是国际单位制中的基本单位B．短道速滑男子500m的世界记录为39.505s，秒是国际单位制中的基本单位C．短道速滑运动员最快滑行速度可以达到近14m/s，米每秒是国际单位制中的导出单位D．短道速滑运动员蹬地的爆发力能够达到4000N，力是国际单位制中的基本物理量【答案】BC【详解】A．赛道一圈总长度为111.12m，长度是国际单位制中的基本物理量，故A错误；B．短道速滑男子500m的世界记录为39.505s，秒是国际单位制中的基本单位，故B正确；C．短道速滑运动员最快滑行速度可以达到近14m/s，根据可知，米每秒是国际单位制中的导出单位，故C正确；D．短道速滑运动员蹬地的爆发力能够达到4000N，根据可知，力是国际单位制中的导出物理量，故D错误。故选BC。27．（23-24高一上·河北保定·期末）关于力学单位制，下列说法正确的是（）A．基本单位和导出单位一起组成了一个单位制B．加速度是物理学中基本单位所对应的物理量C．、、都是导出单位D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是【答案】AD【详解】A．国际单位制由基本单位和导出单位组成，故A正确；B．三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，加速度不是物理学中基本单位所对应的物理量，故B错误；C．kg是基本单位，m/s、N是导出单位，故C错误；D．牛顿第二定律表达式为F=kma只有在国际单位制中，k才取1，表达式才能写成F=ma故D正确。故选AD。28．（23-24高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末）关于物理量或物理量的单位，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、时间为三个导出物理量B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位C．根据牛顿第二定律可知，D．“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的单位【答案】CD【详解】A．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量，故A错误；B．牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位，所以牛顿是导出单位，不是基本单位。故B错误；C．根据牛顿第二定律可知故C正确；D．“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的单位，其中“米”、“秒”是基本单位，“牛顿”是导出单位。故D正确。故选CD。29．（23-24高一上·山西太原·期末）下列有关单位制的说法正确的是（

）A．国际单位制中，力学的基本单位是牛顿、米、秒B．实验表明，物体在空气中高速行进时，空气阻力f与受力面积S及速度v的关系为，则在国际单位制中，比例系数k的单位是C．1N是指使质量为1kg的物体产生的加速度所需要的力D．在单位制中，“N/kg”与“”是等价的【答案】BD【详解】A．国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒，故A错误；B．空气阻力f与受力面积S及速度v的关系为则可得比例系数k的单位故B正确；C．1N是指使质量为1kg的物体产生的加速度所需要的力，故C错误；D．在单位制中，有故“N/kg”与“”是等价的，故D正确。故选BD。30．（23-24高一上·广东肇庆·期末）人类对天体运动的认识，经历了漫长的发展过程，直到1687年牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律，才成功解释了天体运动的规律，其公式为，其中为两个物体的质量，为两个物体间的距离，为引力常量。则的单位是（）A． B． C． D．【答案】AC【详解】AB．由可得的单位是，A正确，B错误；CD．若用国际单位制基本单位表示为C正确，D错误。故选AC。31．（23-24高一上·广西玉林·期末）关于单位制及其应用，下列说法正确的是（）A．kg、m/s、N都是导出单位B．米、千克、秒均为国际单位制中的基本单位C．1N是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力的大小D．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度【答案】BC【详解】A．kg为基本单位，m/s、N都是导出单位，故Ａ错误；B．米、千克、秒均为国际单位制中的基本单位，故B正确；C．1N是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力的大小，故C正确；D．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和时间，故D错误。故选BC。32．（23-24高一上·山西大同·期末）下列说法正确的是（）A．国际单位制中力学的三个基本单位：长度的单位“米”、时间的单位“秒”、质量的单位“千克”B．伽利略依据逻辑推理把实际实验理想化得出了力不是维持物体运动状态的原因C．亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因D．由声速v与空气压强p和空气密度ρ的关系式，可推知系数k没有单位【答案】ABD【详解】A．国际单位制中力学的三个基本单位：长度的单位“米”、时间的单位“秒”、质量的单位“千克”，故A正确；B．伽利略通过