人教版高中物理精讲精练-必修1第04讲 力学单位制 （解析版）

4.4力学单位制一：知识精讲归纳考点一、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．考点二、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二：考点题型归纳题型一：国际单位制的基本物理量1．（2023秋·浙江金华·高一校联考期末）下列属于测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”所用的仪器是（）A．刻度尺、天平、秒表 B．刻度尺、弹簧测力计、打点计时器C．量筒、天平、打点计时器 D．刻度尺、弹簧测力计、秒表【答案】A【详解】国际单位制选定的三个力学基本物理量是长度、质量、时间，对应的测量仪器是刻度尺、天平、秒表。故选A。2．（2023春·广东江门·高一统考期末）下列有关力学单位制的说法中正确的是（）A．在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制B．力学中选定的基本量有长度、质量和速度C．力学中国际单位制中的基本单位有和D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是【答案】D【详解】A.在有关力学的分析计算中，可以采用国际单位，也可以采用其他单位，故A错误；BC.力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和时间，其单位分别为m，kg，s，故BC错误；D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma，故D正确。故选D。3．（2023春·浙江杭州·高一浙江大学附属中学校考阶段练习）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，在国际单位制中，下列说法正确的是（）A．力学基本物理量是长度、质量、力B．kg、N、m/s都是导出单位C．根据牛顿第二定律表达式可知：D．新闻中涉及的“11米、400吨和101.2秒”中，米和秒是国际单位制中的基本单位【答案】D【详解】A．力学基本量是长度、质量、时间，故A错误；B．是基本单位，N、是导出单位，故B错误；C．根据牛顿第二定律表达式可知：，故C错误；D．新闻中涉及的11米、400吨和101.2秒中，米和秒是国际单位制中的基本单位，D正确。故选D。题型二：基本单位4．（2023秋·广东广州·高一岭南画派纪念中学校考期末）下列哪一组单位属于国际单位制的基本单位（）A．米、千克、秒 B．米、千克、牛顿C．千克、米/秒、秒 D．千克、米/秒、牛顿【答案】A【详解】力学中国际单位制的基本单位分别为米（m）、千克（kg）、秒（s）。牛顿、米/秒属于导出单位。故选A。5．（2023秋·高一课时练习）下列单位：①m，②N，③s，④J，⑤m/s，⑥m/s2，⑦kg中，属于国际单位制中的基本单位的是（）A．①③ B．都是C．①③⑦ D．只有⑥不是【答案】C【详解】在国际单位制中,7个严格定义的基本单位是: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ABD错误，C正确。故选C。6．（2023春·甘肃临夏·高一校考阶段练习）传说黄帝“设五量”，“少吴同度量，调律吕”。度量衡单位最初都与人体相关:“布手知尺，布指知寸”、“一手之盛谓之溢，两手谓之粤”。《史记·夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”，则表明当时已经以名人为标准进行单位的统一，出现了最早的法定单位。现在世界上最普遍采用的国际单位制（SI）是标准度量衡的单位系统。在国际单位制中，下列物理量单位不属于力学基本单位的是（）A．牛顿 B．千克 C．米 D．秒【答案】A【详解】国际单位制中，力学基本单位的是千克、米、秒。本题选不属于的，故选A。题型三：导出单位7．（2023·全国·高一专题练习）导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是（）A．加速度的单位是m/s2，是由m、s两个基本单位组合而成的B．加速度的单位是m/s2，由公式a=可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的C．加速度的单位是m/s2，由公式a=可知，它是由N、kg两个基本单位组合而成的D．以上说法都是正确的【答案】A【详解】A．加速度的单位是m/s2，是由m、s两个基本单位组合而成的，A正确；BCD．在力学中选长度、时间、质量的单位为基本单位，而m/s、N都是导出单位，故B、C、D错误。故选A。8．（2021秋·贵州黔西·高一统考期末）2020年7月26日，我国水陆两栖飞机“鲲龙”AG600安全飞行约28分钟，实现海上首飞成功．该机机长37米，最大起飞重量53.5吨．在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法中正确的是（

）

A．新闻中涉及的“28分钟、37米和53.5吨”中，只有米是国际单位制中的基本单位B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，所以“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物理量之一，而天只是时间的单位D．两个或更多的符号表示的单位一定是导出单位【答案】A【详解】A．时间、长度和质量是国际单位制中的基本物理量，在国际单位制中的单位分别是秒、米和千克，故A正确；B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的导出单位，故B错误；C．时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一，秒、天都是时间的单位，故C错误；D．两个或更多的符号表示的单位不一定是导出单位，也可能是基本单位，比如质量的单位和物质的量的单位都是基本单位，故D错误。故选A。9．（2022秋·辽宁·高一校联考期末）已知力F的单位是N，质量m的单位是kg，位移x的单位为m，时间t的单位为s，加速度a的单位为，请根据你对力学单位制的理解，下列表达式中有可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】B【详解】A．Fx的单位为kg·m2/s2，mv的单位为kg·m/s，故A错误；B．max的单位为kg·m2/s2，的单位为kg·m2/s2，故B正确；C．的单位为kg·m/s3，的单位为kg·m2/s2，故C错误；D．mat的单位为kg·m/s，Fx的单位为kg·m2/s2，故D错误。故选B。题型四：单位制的综合10．（2023秋·河北唐山·高一开滦第二中学校考期末）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公式，请你用单位制的知识判断，下面哪个结果可能正确（）A． B． C． D．【答案】B【详解】力的单位是N，又时间的单位是s，质量的单位是kg，位移单位为m。A．式子的单位为故A错误；B．式子的单位为故B正确；C．式子的单位为故C错误；D．式子的单位为故D错误；故选B。11．（2023春·湖南长沙·高一长沙市明德中学校考期末）某同学查阅资料时发现，飞机飞行过程中，根据物理学中流体力学可定量计算升力的公式为，其中为升力，为空气密度，为升力系数，为机翼的特征面积，为空气流体的速度。以下关于的单位说法正确的是（）A．某一常数，无单位 B．C． D．【答案】A【详解】物理量之间的关系决定物理量的单位，通过题给的物理量关系可知对应单位为整理可以得出是一个数值，没有单位。故选A。12．（2023春·湖南长沙·高一长郡中学校考期末）物理中的单位制很重要，例如一个物理等式成立，则等式两边的单位也是相等的。你认为电阻的单位“Ω”用国际基本单位可以表示为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】BCD．国际基本单位中的七个基本单位：长度m，时间s，质量kg，热力学温度（开尔文温度）K，电流A，光强度cd（坎德拉），物质的量mol。题干要求国际基本单位表示，BCD错误。A．根据功率的表达式，，结合牛顿第二定律，整理得则单位为，A正确。故选A。三：课堂过关精练一、单选题13．（2023春·浙江杭州·高一校联考期中）下列单位不属于国际单位制中的单位是（

）A．焦耳 B．瓦特 C．牛顿 D．千米【答案】D【详解】焦耳、瓦特和牛顿都是国际单位制中的导出单位；千米不是国际单位制中的单位。故选D。14．（2023春·江苏扬州·高一校考阶段练习）近几年我国多次在锂电池领域取得重大技术突破，锂电池具有安全性高、能量密度大的优点，若用国际单位制基本单位的符号来表示能量密度的单位J/kg，正确的是（

）A．m/s2 B．m2/s2 C．kg·m/s2 D．N·m/kg【答案】B【详解】能量密度的单位故选B。15．（2022秋·河南驻马店·高一统考期末）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的位移x、速度v、力F与质量m的关系式为，用单位制的方法检查，这一结果（）A．一定正确 B．一定错误C．可能正确 D．无法判断【答案】B【详解】根据等式由于力的单位是N，又位移的单位m，质量的单位是kg，故等式右边的单位是而等号左边的单位是m/s，即等号左右单位不同，故一定错误。故选B。16．（2023春·甘肃白银·高一校考开学考试）下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位（）A．米、牛顿、千克 B．千克、焦耳、秒C．米、千克、秒 D．米/秒2、千克、牛顿【答案】C【详解】米、千克、秒属于国际单位制中的基本单位，牛顿、焦耳、米/秒2属于国际单位制中的导出单位。故选C。17．（2023春·江苏盐城·高一校考阶段练习）在国际单位制中，三个力学基本量的测量仪器分别是（）A．刻度尺、弹簧测力计、秒表 B．量筒、天平、秒表C．刻度尺、弹簧测力计、打点计时器 D．刻度尺、天平、秒表【答案】D【详解】在国际单位制中，力学的三个基本物理量分别是长度、时间、质量。测量长度的仪器是刻度尺，测量时间的仪器是秒表，测量质量的仪器是天平。故选D。18．（2023秋·山东临沂·高一统考期末）下列关于力学单位制的说法，正确的是（）A．加速度的单位是，是由、两个基本单位组合而成的导出单位B．、、都是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是D．是国际单位制中速度的单位【答案】A【详解】A．加速度的单位是，是由、两个基本单位组合而成的导出单位，故A正确；B．、、都是基本单位，是导出单位，故B错误；C．在国际单位制中，质量的单位是，不能是，故C错误；D．国际单位制中速度的单位是，故D错误。故选A。19．（2023·全国·高一课堂例题）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，叫作国际单位制。在国际单位制中，下列单位属于基本单位的是（

）A．N B． C． D．【答案】B【详解】在国际单位制中七个基本单位：长度，时间，质量，热力学温度，电流A，光强度，物质的量。故选B。20．（2024·全国·高一专题练习）三峡水电站大坝高程185米，蓄水高程175米，水库长2335米，2022年三峡枢纽通过量近1.6亿吨，创下历史新高，其中三峡船闸过闸货运量达1.56亿吨，超过其设计通过能力的56％。以上信息涉及了时间、长度和质量及其单位，关于国际单位制，下列说法正确的是（）A．有单位的物理量要注明单位，所有物理量都有单位B．大坝高程185米、水库长2335米，长度是国际单位制中的基本单位C．通过量近1.6亿吨、货运量达1.56亿吨，单位“吨”是国际单位制中的导出单位D．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的导出单位【答案】D【详解】A．单位是物理量的组成部分，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μ就没有单位，A错误；B．在国际单位制中，长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量，长度不是基本单位，力学的三个基本单位分别是米、千克、秒，B错误；C．“吨”是质量的一个单位，但不是国际单位制中的单位，C错误；D．力的单位牛顿是导出单位,是根据牛顿第二定律推导出来的，是导出单位，D正确。故选D。21．（2023春·辽宁沈阳·高一辽宁实验中学校联考阶段练习）杨氏弹性模量是表征弹性限度内物质材料抗拉或抗压能力的物理量，当一条长度为L、横截面面积为S的金属丝在力F作用下伸长时，叫应力，叫应变，应力与应变的比值即弹性模量，由以上信息可以推断弹性模量的单位应为（

）A． B． C． D．【答案】B【详解】由题意知应力的单位为应变无单位，故应力与应变比值的单位即应力的单位。故选B。四：高分突破精练一、单选题22．（2023秋·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期末）牛顿在1687年用在流体中拖动的平板，做了著名的粘性流动实验。得出了粘附于上平板的流体在平板切向方向上产生的粘性摩擦力F的关系式：。其中A是平板面积，h是平板间间距，平板的运动速度为v，粘滞力系数的单位为（）A． B． C． D．【答案】C【详解】根据可知故选C。23．（2023春·安徽合肥·高一合肥市第八中学校考开学考试）2022年12月9日，全球首架C919正式交付中国东方航空。当天大飞机于11时39分从上海浦东机场起飞，经过一刻钟的飞行，平安降落上海虹桥机场。这场“首秀”飞行，标志着大飞机正式迈出民航商业运营的关键“第一步”。该飞机总长38.9米、翼展33.6米、高度11.9米、总质量44.1吨。在这则新闻中涉及了时间、长度和质量及其单位，下列关于国际单位制的说法正确的是（）A．飞机于11时39分从上海浦东机场起飞，小时是国际单位制中的基本单位B．飞机总长38.9米，长度是国际单位制中的基本单位C．飞机总质量44.1吨，单位“吨”是国际单位制中的单位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【答案】D【详解】A．小时不是时间的国际单位制中的基本单位，时间的国际单位制的基本单位是秒，A错误；B．在国际单位制中，长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量，长度不是基本单位，力学的三个基本单位分别是米、千克、秒，B错误；C．“吨”是质量的一个单位，但不是国际单位制中的单位，C错误；D．单位是物理量的组成部分，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μ就没有单位，D正确。故选D。24．（2023·全国·高一课堂例题）物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量单位之间的关系，根据单位间的关系可以判断物理关系式是否可能正确。下列说法可能正确的是（）A．圆锥体积V与圆锥的高度h和底面半径R的关系为B．声速v与空气压强p和空气密度的关系为，其中k是一个无单位的常数C．空气阻力的大小与空气密度、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，其中k是一个无单位的常数D．物体的位移x与该物体的质量m、物体所受合力F及力F作用时间t的关系式【答案】B【详解】A．高度和底面半径的国际单位都为m，体积的国际单位为，表达式的单位为m4，故A错误；B．压强的单位为N/m2=kg·m/s2/m2=kg/m·s2密度的单位为kg/m3，速度的单位为m/s，则表达式的单位为m/s，即为速度的单位，故B正确；C．表达式根据国际单位制进行单位运算有（kg/m3）·m2·(m/s)3=kg·m2/s3F的单位为N，即kg·m/s2，故C错误；D．位移的国际单位为m，的单位为m/s，故D错误。故选B。25．（2023春·吉林长春·高一东北师大附中校考阶段练习）电动汽车对环境无污染、噪声小，比汽油车还有更快的起步加速，越来越受到人们的欢迎。物理学中常用加速度对时间的变化率来表示加速度的变化快慢，称之为“加加速度”，用符号“j”表示，如果j值过大，会形成冲击力，影响乘客乘坐的舒适性。对汽车来说，人体可以承受的j值通常在之间。如图为某国产新能源电动轿车，测得其启动后a与时间t的变化关系为，则（）A．国际单位制中“j”的单位是 B．j为0的运动一定是匀速直线运动C．该轿车启动后j的值大小为0.5 D．该轿车启动后做匀变速直线运动【答案】C【详解】A．由题意，“加加速度”可表示为故国际单位制中“加加速度”的单位应是，A错误；B．j为0代表加速度保持不变，物体的运动可能为匀变速运动，也可能为匀速直线运动，B错误；C．由可得故该汽车启动后j的大小为，C正确；D．由a与时间t的变化关系可知，该汽车加速度随时间均匀变化，故该汽车做的不是匀变速直线运动，D错误。故选C。26．（2023春·浙江台州·高一校考期中）某同学查阅资料时发现，飞机飞行过程中，根据物理学中流体力学可定量计算升力的公式为，其中为升力，为空气密度，为升力系数，S为机巽的特征面积，为空气流体的速度。以下关于的单位说法正确的是（）A． B．C． D．某一常数，无单位【答案】D【详解】物理量之间的关系决定物理量的单位，通过题给的物理量关系可知对应单位为整理可以得出是一个数值，没有单位。故选D。27．（2023秋·安徽宣城·高一统考期末）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的位移表达式如下，请你用单位制的知识检查结果可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】C【详解】力的单位是N，又时间的单位是s，质量的单位是kg，等式左边的单位为m。A．等式右边的单位为故A错误；B．等式右边的单位为故B错误；C．等式右边的单位为故C正确；D．等式右边的单位为故D错误。故选C。二、多选题28．（2023秋·河南信阳·高一统考期末）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”在内的四项基本单位定义。若以F表示力，a表示加速度，x表示位移，t表示时间，m表示质量，借助单位制可知速度v表达式，下列可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】BD【详解】速度单位，位移单位m，加速度单位，力的单位；A．的单位为故A错误；B．的单位为故B正确；C．的单位为故C错误；D．的单位为故D正确。故选BD。29．（2023春·云南文山·高一校考期中）关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是（）A．B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力的单位，它是国际单位制中的基本单位C．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D．“秒”“克”、“摄氏度”都属于国际单位制中的基本单位【答案】AC【详解】A．根据F=ma可知，，选项A正确；B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力的单位，它是国际单位制中的导出单位，选项B错误；C．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，选项C正确；D．“秒”属于国际单位制中的基本单位，而“克”、“摄氏度”都不是国际单位制中的基本单位，选项D错误。故选AC。30．（2023秋·广东肇庆·高一统考期末）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．伽利略通过实验推理证实了力是使物体运动的原因C．牛顿第一定律表明，只有做匀速直线运动或静止的物体才有惯性D．由声速与空气压强和空气密度的关系式，可推知系数没有单位【答案】AD【详解】A．在国际单位制中，把物理量的单位分为基本单位和导出单位，其中长度的单位米（m）、时间的单位秒（s）、质量的单位千克（kg）属于基本单位，故A正确；B．伽利略通过理想斜面实验说明了力是改变物体运动状态的原因，故B错误；C．根据牛顿运动定律可知一切物体在任何情况下都有惯性，故C错误；D．对关系式，密度的单位为，压强的单位为，其中的单位为则没有单位，故D正确。故选AD。31．（2023春·黑龙江大庆·高一大庆中学校考阶段练习）关于力和单位的下列各种说法中，正确的是（）A．在国际单位制中，力学中的三个基本单位是kg、m、sB．在国际单位制中，力学中的三个基本单位是N、m、sC．只有相互接触的物体才有力的作用D．力是改变物体运动状态的原因【答案】AD【详解】AB．在力学中，将质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，所以在国际单位制中，力学中的三个基本单位是kg、m、s，故A正确，B错误；C．互相有力的作用的两个物体不一定相互接触，比如磁铁吸引铁钉，故C错误；D．力是改变物体运动状态的原因，故D正确。故选AD。32．（2021秋·高一单元测试）对下列物理量和单位的判断正确的是（

）①密度②牛③米每秒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①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是⑦C．属于国际单位制单位的是②③⑦D．属于国际单位制单位的是④⑤⑥【答案】BC【详解】密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称。千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位。故选BC