07-第七节 力学单位高中物理必修第一册粤教版

2.水平传送带以 = 200 cm/s的速度匀速运动，如图4-7-2所示，、相距
= 0.011 km.一物体（可视为质点）从端由静止放在传送带上，物体与传送带间
的动摩擦因数 = 0.2，则物体从沿传送带运动到所需的时间为多少？（取
= 10 m/s2 ）
图4-7-2
【答案】
于1，牛顿第二定律的表达式才是 = ，故C正确；一般来说，物理公式在确定了
各物理量间的数量关系的同时，也确定了单位关系，故D错误.
方法帮丨关键能力构建
题型1 利用单位制简化计算过程
例6 为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高
限速 = 120 km/h，假设前方车辆突然停止，汽车司机从发现这一情况，经操控刹
器外表面每1 m2 的面积上要承受超过1.1 × 108 N的压力.下列说法正确的是( C
)
A.“N”与“m”都是国际单位制中的基本单位
B.“Mpa”是国际单位制中的基本单位
C.“m2 ”是国际单位制中的导出单位
D.在力学的分析计算中，只能采用国际单位制单位，不能用其他单位
【解析】“N”不是国际单位制中的基本单位，A错误；“Mpa”不是国际单位制中的基
是力的单位,选项D错误.故选B.
2
= kg ⋅ m3 /s2 ,不
高考帮丨核心素养聚焦
考向1 考查国际单位制
例8 (2021·海南卷)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( B
A.kg ⋅ m ⋅ s −1
第四章 牛顿运动定律
第七节 力学单位
教材帮丨必备知识解读
知识点1 单位制的意义
例1-1 现有以下物理量或单位，按照要求选择填空：
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度
I.时间J.千克

（1）属于物理量的是________；
【解析】属于物理量的是A、D、E、H、I.
B. = （为加速度、 为动摩擦因数、为重力加速度）


C. = （为作用力、为质量、为速度、为半径）
D. = （为速度、为半径、为重力加速度）
【解析】将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后进行单位运算，可知只有选
项B可能正确.
3.“奋斗者”号载人潜水器下潜到最深处时，需承受的压强超过110 Mpa，相当于潜水
号两边的单位要统一，即与 经过某种运算后所得的单位应该与声速的单位m/s
一致.我们观察与 的单位，很容易看出
式为 =
选B.

的单位就是m/s，所以气体中声速的公


1
，其中为常数，没有单位.将题中数据代入公式，则

2
=

1
1

2
2
=
40
.故
43
【学会了吗│变式题】
3.已知影响空气阻力大小的因素有:空气密度 ，物体迎风面积，物体与空气的相对
D.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
【解析】在国际单位制中，质量 、时间 是基本物理量，而速度 不是基本物
理量，故A错误；在国际单位制中，千克 kg 、秒 s 是基本单位，牛顿 N 是导出单
位，故B错误；牛顿第二定律的一般形式为 = ，只有在国际单位制中，才等
J ⋅ m−1 ，但是功的单位J不是国际单位制基本单位，故D错误.
【类题链接│变式题】
类题 (2024·浙江1月选考科目试题)下列属于国际单位制基本单位符号的是( A
A.s
B.N
C.F
)
D.T
【解析】国际单位制中的基本单位分别是：m（长度单位）、kg（质量单位）、s
（时间单位）、A（电流单位）、K（热力学温度单位）、mol（物质的量单位）、

（2）属于基本量的是_____；
【解析】属于基本量的是E、H、I.


（3）属于基本单位的是_____，属于导出单位的是____.
【解析】属于基本单位的是F、G、J，属于导出单位的是B、C.
【解析】力学中的基本量分别是长度、质量、时间，其单位分别是米、千克、秒，
对应的符号是m、kg、s.
运动速度.若空气阻力系数为（是一个无单位的量）,下列关于空气阻力的关系式
可能正确的是( B
)
A. =
B. = 2
C. = 2
D. = 2 2
【解析】A选项中的单位是 kg/m3 × m2 × m/s = kg/s,不是力的单位,选项A
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
际单位制单位.故答案为B、C.
【学会了吗│变式题】
1.在下列几组仪器中，能用来测量国际单位制中三个力学基本物理量的是( C
A.弹簧测力计、秒表、刻度尺
B.弹簧测力计、秒表、天平
C.刻度尺、天平、秒表
D.弹簧测力计、刻度尺、天平
1 = .设刹车时汽车的加速度大小为，汽车的质量为，有
=


=
0.4

= 0.4 = 4 m/s 2
从刹车到停下，汽车运动的距离2 =
= 1 + 2 = +
2
2
=
120
3.6
2
，所求距离
2
× 0.50 m +
120 2
3.6
2×4
m = 156 m.
【学会了吗│变式题】
cd（发光强度单位）.例9 (2023·辽宁卷)安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律.若两段长
度分别为Δ1 和Δ2 、电流大小分别为1 和2 的平行直导线间距为时，相互作用力的
1 2 Δ1 Δ2
.比例系数的单位是( B )
2
B.kg ⋅ m/ s 2 ⋅ A2
不是国际单位制中的基本单位.国际单位制中力学的基本单位是千克、米、秒，其他
单位都是导出单位，故A错误，B、C、D正确.
例4-5 下列关于单位制的说法正确的是( C
)
A.在国际单位制中，速度 、质量 、时间 是基本物理量
B.在国际单位制中，牛顿 N 、千克 kg 、秒 s 是基本单位
C.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是 =
C.kg ⋅ m2 / s3 ⋅ A
大小可以表示为Δ =
A.kg ⋅ m/ s 2 ⋅ A
【解析】由Δ =
kg⋅m⋅m2
s2 ⋅A2 ⋅m2
Δ Δ
1 2 21 2 得

=
Δ⋅ 2
，又
1 2 Δ1 Δ2
= kg ⋅ m/(s2 ⋅ A2 )，B正确.
D.kg ⋅ m2 / s3 ⋅ A3
（没有单位），某人根据单位制的知识推导出了计算气体中声速的公式，并计算出
声音在压强为1.00 × 105 Pa、密度为1.29 kg/m3 和压强为1.29 × 105 Pa、密度为
1.44 kg/m3 的两种气体中的声速之比，正确的是( B
A.100: 144
B.40: 43
C.1.29: 1.2
此段时间内的位移大小1 =
1
12
2
=


1
×
2
=
2
2
s=1s
2 × 12 m = 1 m
此后物体做匀速运动，到达所用时间
2 =
−1

=
11−1
2
s=5s
故物体从到所需的时间 = 1 + 2 = 1 s + 5 s = 6 s.
题型2 利用单位制验证物理问题
例7 研究发现，声音在气体中的传播速度仅取决于气体的压强、密度及某些常数
)
D.1.44: 1
【解析】由单位制知识建立声速表达式，等号左边：声速，国际单位制单位是m/s.
等号右边：密度 ，国际单位制单位是kg/m3 ，压强，国际单位制单位是Pa，又
1 Pa = 1 N/m2 ，1 N = 1 kg ⋅ m/s2 ，整理后的单位为kg/ m ⋅ s2 .因没有单位，等
错误;B选项中 2 的单位是 kg/m3 × m2 × m/s
2
= kg ⋅ m/s 2 = N,是力的单位,
选项B可能正确;C选项中 2 的单位是 kg/m3 × m4 × m/s = kg ⋅ m2 /s,不是力
的单位,选项C错误;D选项中 2 2 的单位是 kg/m3 × m4 × m/s
C.各物理量均采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国
际单位制单位
D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系
【解析】力虽然是力学中一个基本的概念，但它不是国际单位制中力学的基本物理
量（国际单位制中力学的基本物理量是质量、长度和时间），所以它的单位“牛顿”
)
B.kg ⋅ m ⋅ s−2
C.Pa ⋅ m2
D.J ⋅ m−1
【解析】根据牛顿第二定律的表达式 = 可知，力的单位为kg ⋅ m ⋅ s −2 ，故A错


误，B正确；根据压强的表达式 = 可知，力的单位为Pa ⋅ m2 ，但是压强的单位Pa
不是国际单位制基本单位，故C错误；根据功的表达式 = 可知，力的单位是
车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间） = 0.50 s，刹车时汽车受到的阻
力的大小为汽车重力的40%，则该高速公路上汽车间的安全距离至少为多少？重
力加速度取 10 m/s2 .
【答案】
【解析】 = 120 km/h =
120
3.6
m/s，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离
【解析】统一单位： = 200 cm/s = 2 m/s
= 0.011 km = 11 m
开始时，物体受到的滑动摩擦力 =
由牛顿第二定律得物体的加速度大小
=


= = 0.2 × 10 m/s 2 = 2 m/s2
由 = 得
物体速度由零到2 m/s经过的时间1 =
知识点2 国际单位制中的力学单位
例2-2 （多选）关于下面物理量和单位的说法正确的是(
①密度 ②牛 ③米每秒 ④加速度
BC
)
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.属于国际单位制单位的是②③⑦
D.属于国际单位制单位的是④⑤⑥
【解析】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

，其中表面张力系数

水球振动的频率 =
的单位为“N/m”，
为小水球质量.下列关于的分析，可能正确的是( A
图4-7-1
)
A.是无单位的物理量
B.与时间的单位相同
C.与频率的单位相同
D.与表面张力系数 的单位相同
1

【解析】已知频率的单位为s −1 ，表面张力系数 的单位为N/m，则 = ⋅
D.在公式 = 中，、和分别用kg、m/s 2 和N作单位
【解析】根据牛顿第二定律可知，选项A、B正确.公式 = 中、、三个量必
须分别取kg、m/s2 、N为单位，故选项C错误，D正确.
2.用国际单位制验证下列表达式，其中可能正确的是( B
)
A. = （为位移、为加速度、为时间）
N=
kg⋅m
，整理有s
s2
⋅
kg⋅m 1
⋅
kg⋅m s2
= 1，故选A.

，

知识点4 单位制中的几组易混概念的辨析
例4-4 （多选）下列说法正确的是( BCD
)
A.在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是国际单位制中的基本单位
B.因为力的单位是牛顿，而1 N = 1 kg ⋅ m/s 2 ，所以牛顿是个导出单位
本单位，B错误；“m2 ”是国际单位制中由基本单位“m”导出的单位，C正确；力学的
分析计算中，可以采用其他单位，但采用国际单位制单位更加方便，D错误.
4.质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打
穿，子弹射出木板时的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm，求木板对子弹的平均作
= ，则比例系数的单位为
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A 基础练 知识测评
建议时间：12分钟
1.关于牛顿第二定律，以下说法错误的是( C
)
A.在不同的单位制中，物体的质量不变时，总有与成正比
B.在不同的单位制中，对于相同的合外力，总有与成反比
C.在公式 = 中，、和三个量可以任意选取单位
)
【解析】国际单位制规定的三个力学基本物理量为长度、质量、时间,因此可用刻度
尺、天平、秒表进行测量，C项正确.
知识点3 单位制的应用
例3-3 如图4-7-1所示，航天员王亚平在进行太空授课时，通过向水膜
注水制成了一个小水球，视频中可以清晰地看到小水球在不断地进行
周期性振动（即小水球形状在不断发生周期性变化）.研究表明，小