2025年高一物理同步培優(yōu)講練（人教版必修第一冊）4.4力學(xué)單位制（原卷版）

4.4力學(xué)單位制

1.知道力學(xué)中的幾個基本物理量：質(zhì)量、時間、長度，以及它們的基本單位：千克、秒、米。

2.知道力學(xué)中其他物理量的單位都是可以用基本單位導(dǎo)出，并會推導(dǎo)。

3知道單位制和國際單位制。能通過物理量的定義和推導(dǎo)過程掌握各物理量的國際單位制單位。

4.知道物理運(yùn)算過程中單位的規(guī)范使用和表示方法。

一、基本單位

1、基本量

被選定的能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量單位的一些物理量，如力學(xué)中有長度、質(zhì)量、

時間.

2、基本單位

基本量的單位，如長度的單位“米”、質(zhì)量的單位“千克”、時間的單位“秒”等.

3、導(dǎo)出單位

由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位，例如速度的單位“米每秒”、力的單位“牛頓”(千

克米每二次方秒)

二、國際單位制

1、單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制.

2、國際單位制

國際單位制中選定長度(l)、質(zhì)量(m)、時間(t)、電流(I)、熱力學(xué)溫度(T)、發(fā)光強(qiáng)度(I)、物質(zhì)的量(n)

七個量為基本量.國際計(jì)量委員會在1960年的第11屆國際計(jì)量大會上制訂了一種國際通用的、包括一切

計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，簡稱SI.

三、單位制的應(yīng)用

1、簡化計(jì)算過程的單位表達(dá)：在解題計(jì)算時，已知量均采用國際單位制，計(jì)算過程中不用寫出各個

量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可.

2、推導(dǎo)物理量的單位：物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時，同時也確定了各物理量的單位關(guān)系，

所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位.

3、判斷比例系數(shù)的單位：根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系，可判斷公式中比例系數(shù)有無單位，如公式F

＝kx中k的單位為N/m，F(xiàn)f＝μFN中μ無單位，F(xiàn)＝kma中k無單位.

4、單位制可檢查物理量關(guān)系式的正誤

根據(jù)物理量的單位，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題，或者所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，

那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯誤的.

[例題1]（2024?龍鳳區(qū)校級模擬）如圖所示，汽車向前行駛時，會受到來自空氣的阻力，阻力大小

Fd，其中是空氣的密度，v是汽車的行駛速度，S是迎風(fēng)面積，Cd叫做風(fēng)阻系數(shù)，

2

1?

=2????ρ

Cd越小，汽車越節(jié)能。關(guān)于風(fēng)阻系數(shù)Cd，下列說法正確的是（）

A．Cd沒有單位B．Cd的單位是m/s

22

C．Cd的單位是m/sD．Cd的單位是kg?m/s

根據(jù)阻力公式，把其中的物理量換成用國際基本單位表示的物理量，便可求解。

[變式1]（2024?西安三模）在航空航天、汽車工程、能源動力等諸多領(lǐng)域中，流體動力學(xué)模型扮演

著至關(guān)重要的角色。研究表明，球形物體在液體中運(yùn)動時除了受到浮力，還會受到阻力，其關(guān)

系式為：f＝krvx式中稱為黏性系數(shù)，其單位為kg/（m?s），r和v分別是球的半徑和速度，k

是一個無單位η的常數(shù)。η根據(jù)國際單位制推斷指數(shù)x的數(shù)值是（）

A．1B．C．2D．3

1

[變式2]（2024?福建模擬）22021年12月9日，航天員王亞平在時隔8年后再次進(jìn)行太空授課，在

其中一個環(huán)節(jié)，王亞平通過向水膜注水形成了一個小水球，視頻中可以清晰地看到小水球在不

斷地進(jìn)行周期性振動（即小水球形狀在不斷發(fā)生周期性變化），研究表明，小水球振動的頻率f

＝k。其中σ的單位為牛頓每米（N/m），m為小水球質(zhì)量，下列關(guān)于k的說法正確的是（）

?

A．k是?無單位的物理量B．k與時間的單位相同

C．k與頻率f的單位相同D．k與σ的單位相同

[變式3]（2024?嘉興一模）2023年的諾貝爾物理學(xué)獎授予“采用實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生阿秒脈沖光的技術(shù)”，

﹣

阿秒脈沖光是一種非常短的光脈沖，其持續(xù)時間在阿秒的量級，即1018s，則（）

A．阿秒是導(dǎo)出單位

B．阿秒是國際單位制的基本單位

C．阿秒對應(yīng)的物理量是國際單位制的基本量

D．阿秒對應(yīng)的物理量是矢量

【基礎(chǔ)強(qiáng)化】

1.（2023秋?臺州期末）以下物理量為矢量且對應(yīng)的單位屬于國際單位制的是（）

A．時間sB．位移cm

C．加速度m/s2D．質(zhì)量kg

2.（2023秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級期末）在國際單位制中，時間、質(zhì)量和長度的單位是（）

A．s、kg、mB．h、N、kmC．t、m、xD．s、kg、W

3.（2023秋?長沙期末）在解答一道已知量完全由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題時，一個同學(xué)解得某物

體位移的表達(dá)式為，其中F表示力、t表示時間，m表示質(zhì)量，物理量均使用國際

?(?1+?2)

單位。用單位制的知?=識檢查2?，這個結(jié)果（）

A．一定是錯誤的B．可能是正確的

C．無法判斷D．一定是正確的

4.（2023秋?下城區(qū)校級期末）下列關(guān)于單位制的說法中正確的是（）

A．在國際單位制中，米、千克、秒三個物理量被選作力學(xué)的基本量

B．力的單位“牛頓”是國際單位制中的一個基本單位

C．只有國際單位制由基本單位和導(dǎo)出單位組成

D．表面張力大小F＝σL，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kg/s2

【素養(yǎng)提升】

5.（2023秋?濟(jì)南期末）物理學(xué)中有些問題的結(jié)論不一定必須通過計(jì)算才能驗(yàn)證，有時只需要通

過對單位的分析就可以判斷。聲音在某種氣體中的速度表達(dá)式可以只用氣體的壓強(qiáng)p、氣體的

密度和沒有單位的比例常數(shù)k來表示。根據(jù)你的判斷，聲音在該氣體中的速度表達(dá)式可能是

（ρ）

A．B．C．v＝pD．

??

?=??=?ρ?=???

6.（2023秋??郴州期末）在初中我?們已經(jīng)學(xué)過，如果一個物體在力F的作用下沿著力的方向移動

了一段距離l，這個力對物體做的功W＝Fl。我們還學(xué)過，功的單位是焦耳（J）。下列選項(xiàng)中正

確反映了功的單位（J）與基本單位米（m），千克（kg）、秒（s）之間的關(guān)系的是（）

﹣﹣

A．1J＝1kg?m2?s2B．1J＝1kg2?m?s1

C．1J＝1kg?m?sD．1J＝1kg?m2?s

7.（2023秋?廣州期末）聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度、壓強(qiáng)p有關(guān)。下列速度的表

達(dá)式（k為比例系數(shù)，無單位）中可能正確的是（）ρ

A．B．C．D．

???

?=??=??=??=???

8.（2023秋??寶安區(qū)期末）國際單?位制包含7個基本單位?。其中力學(xué)基本單位有三個：長度單位

一米（m）、質(zhì)量單位一千克（kg）和時間單位一秒（s）。力的單位牛頓（N）可以通過國際基

本單位表示。下列基本單位的組合能夠表示力的單位牛頓（N）的是（）

A．kg?m2/s2B．kg?m/s2C．kg?m/sD．g?m/s2

9.（2023秋?大通縣期末）2023年5月30日，神舟十六號飛船順利發(fā)射，并與空間站完美對接。

神舟十六號飛船總長8米，由推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙組成，總質(zhì)量為7755千克，推進(jìn)艙直徑

2.50米、長3.05米，尾部噴口直徑2.8米，兩側(cè)有一對面積為2×7.5米的巨型太陽翼，里面裝

有四個引擎系統(tǒng)和燃料。下列說法正確的是（）

A．在研究神舟十六號飛船的運(yùn)動時，必須以飛船中的宇航員為參考系

B．在研究空間站環(huán)繞地球轉(zhuǎn)動時，不能將空間站看成質(zhì)點(diǎn)

C．“千克”、“米”均為國際單位制基本單位

D．神舟十六號棄掉推進(jìn)艙后，剩余部分慣性變大

【能力培優(yōu)】

10.（2023秋?黃浦區(qū)校級期末）因受空氣污染和氧化等因素影響，國際千克原器的質(zhì)量出現(xiàn)細(xì)微

變化，已難以適應(yīng)現(xiàn)代精密測量要求。因此科學(xué)界一直想用一種基于物理常數(shù)的定義來取代。

2018年11月16日，第26屆國際計(jì)量大會決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義，即

1??=

，該決定已于2019年5月20日生效。此次標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，國際單位中

?

?342?1

67.6個2基60本70單15位×1全0部建?立??在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，保證了國際單位的長期穩(wěn)定性和通用性。以

下說法正確的是（）

A．普朗克常量h是個無單位的常量

B．普朗克常量h的單位等效于N?m?s

﹣

C．普朗克常量h的單位等效于N?m?s1

D．受外界因素的影響普朗克常量h的數(shù)值也會發(fā)生細(xì)微變化

11.（2023秋?遼寧期末）空氣、水等流體介質(zhì)對在其中運(yùn)動的物體的阻力大小與速度有關(guān)，其規(guī)

律一般可表示為F（v）＝?v+kv2，其中