2025年高一物理同步培优讲练（人教版必修第一册）4.4力学单位制（原卷版）

4.4力学单位制

1.知道力学中的几个基本物理量：质量、时间、长度，以及它们的基本单位：千克、秒、米。

2.知道力学中其他物理量的单位都是可以用基本单位导出，并会推导。

3知道单位制和国际单位制。能通过物理量的定义和推导过程掌握各物理量的国际单位制单位。

4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法。

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单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、

时间.

2、基本单位

基本量的单位，如长度的单位“米”、质量的单位“千克”、时间的单位“秒”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”、力的单位“牛顿”(千

克米每二次方秒)

二、国际单位制

1、单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制.

2、国际单位制

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)、发光强度(I)、物质的量(n)

七个量为基本量.国际计量委员会在1960年的第11届国际计量大会上制订了一种国际通用的、包括一切

计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI.

三、单位制的应用

1、简化计算过程的单位表达：在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个

量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可.

2、推导物理量的单位：物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，

所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位.

3、判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式F

＝kx中k的单位为N/m，Ff＝μFN中μ无单位，F＝kma中k无单位.

4、单位制可检查物理量关系式的正误

根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，

那么该公式或计算结果肯定是错误的.

[例题1]（2024•龙凤区校级模拟）如图所示，汽车向前行驶时，会受到来自空气的阻力，阻力大小

Fd，其中是空气的密度，v是汽车的行驶速度，S是迎风面积，Cd叫做风阻系数，

2

1�

=2����ρ

Cd越小，汽车越节能。关于风阻系数Cd，下列说法正确的是（）

A．Cd没有单位B．Cd的单位是m/s

22

C．Cd的单位是m/sD．Cd的单位是kg•m/s

根据阻力公式，把其中的物理量换成用国际基本单位表示的物理量，便可求解。

[变式1]（2024•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＝krvx式中称为黏性系数，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η的常数。η根据国际单位制推断指数x的数值是（）

A．1B．C．2D．3

1

[变式2]（2024•福建模拟）22021年12月9日，航天员王亚平在时隔8年后再次进行太空授课，在

其中一个环节，王亚平通过向水膜注水形成了一个小水球，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，小水球振动的频率f

＝k。其中σ的单位为牛顿每米（N/m），m为小水球质量，下列关于k的说法正确的是（）

�

A．k是�无单位的物理量B．k与时间的单位相同

C．k与频率f的单位相同D．k与σ的单位相同

[变式3]（2024•嘉兴一模）2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，

﹣

阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即1018s，则（）

A．阿秒是导出单位

B．阿秒是国际单位制的基本单位

C．阿秒对应的物理量是国际单位制的基本量

D．阿秒对应的物理量是矢量

【基础强化】

1.（2023秋•台州期末）以下物理量为矢量且对应的单位属于国际单位制的是（）

A．时间sB．位移cm

C．加速度m/s2D．质量kg

2.（2023秋•镇海区校级期末）在国际单位制中，时间、质量和长度的单位是（）

A．s、kg、mB．h、N、kmC．t、m、xD．s、kg、W

3.（2023秋•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

�(�1+�2)

单位。用单位制的知�=识检查2�，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

4.（2023秋•下城区校级期末）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F＝σL，其中L为长度，σ为表面张力系数，则物理量σ的单位用国际单位制

中的基本单位表示为kg/s2

【素养提升】

5.（2023秋•济南期末）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。声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p、气体的

密度和没有单位的比例常数k来表示。根据你的判断，声音在该气体中的速度表达式可能是

（ρ）

A．B．C．v＝pD．

��

�=��=�ρ�=���

6.（2023秋�•郴州期末）在初中我�们已经学过，如果一个物体在力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＝Fl。我们还学过，功的单位是焦耳（J）。下列选项中正

确反映了功的单位（J）与基本单位米（m），千克（kg）、秒（s）之间的关系的是（）

﹣﹣

A．1J＝1kg•m2•s2B．1J＝1kg2•m•s1

C．1J＝1kg•m•sD．1J＝1kg•m2•s

7.（2023秋•广州期末）声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关。下列速度的表

达式（k为比例系数，无单位）中可能正确的是（）ρ

A．B．C．D．

���

�=��=��=��=���

8.（2023秋�•宝安区期末）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．kg•m2/s2B．kg•m/s2C．kg•m/sD．g•m/s2

9.（2023秋•大通县期末）2023年5月30日，神舟十六号飞船顺利发射，并与空间站完美对接。

神舟十六号飞船总长8米，由推进舱、返回舱和轨道舱组成，总质量为7755千克，推进舱直径

2.50米、长3.05米，尾部喷口直径2.8米，两侧有一对面积为2×7.5米的巨型太阳翼，里面装

有四个引擎系统和燃料。下列说法正确的是（）

A．在研究神舟十六号飞船的运动时，必须以飞船中的宇航员为参考系

B．在研究空间站环绕地球转动时，不能将空间站看成质点

C．“千克”、“米”均为国际单位制基本单位

D．神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变大

【能力培优】

10.（2023秋•黄浦区校级期末）因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微

变化，已难以适应现代精密测量要求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。

2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即

1𝑘=

，该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后，国际单位中

ℎ

−342−1

67.6个2基60本70单15位×1全0部建�立⋅�在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。以

下说法正确的是（）

A．普朗克常量h是个无单位的常量

B．普朗克常量h的单位等效于N•m•s

﹣

C．普朗克常量h的单位等效于N•m•s1

D．受外界因素的影响普朗克常量h的数值也会发生细微变化

11.（2023秋•辽宁期末）空气、水等流体介质对在其中运动的物体的阻力大小与速度有关，其规

律一般可表示为F（v）＝•v+kv2，其中