4.4 力学单位制 分层练习 高一物理人教版必修一（含解析）

4.4力学单位制思考计量一头大象的质量时常用吨（t）做单位，但在计量人的质量时却用千克（kg）做单位。自由落体加速度g的单位是米每二次方秒（m/s2），在初中学习时，g的单位曾用牛顿每千克（N/kg）。这些单位的使用有什么规则吗？基础知识点巩固一、基本单位1.物理关系式的功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的_____之间的关系。2.基本量与基本单位：只要选定几个物理量的_____，就能够利用物理量之间的关系_____出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫作_____，它们相应的单位叫作__________。3.导出量与导出单位：由基本量根据__________推导出来的其他物理量叫作_____，推导出来的相应单位叫作__________。二、国际单位制1.单位制：_____单位和_____单位一起组成了单位制。2.国际单位制：是一种国际通用的、包括一切_____领域的__________。3.国际单位制中的七个基本物理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_____m质量m_____(公斤)kg时间t_____s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K发光强度I，(Iv)坎[德拉]cd物质的量n，(ν)摩[尔]mol基础练习巩固1.下列物理量是标量，且其所对应的单位是基本单位的是()A.位移 B.时间 C.速度 D.力2.下列均属于国际单位制基本单位的是()A.kg、m、J B.m、s、kg C.cm、、K D.N、s，m/s3.已知力学单位用国际单位制的基本单位表示为，假设载人飞船在升空过程中有一段所受空气阻力与速度的二次方成正比，即，则阻力系数的单位用国际单位制中基本单位表示，正确的是()A. B. C. D.4.2023年诺贝尔物理学奖由三位科学家共同获奖。他们利用阿秒激光技术研究物质的电子动力学。“阿秒”是一秒钟的一百亿亿分之一，它是基本量时间的单位。关于基本量的国际单位，下列说法正确的是()A.质量的国际单位是千克 B.时间的国际单位是阿秒C.时间的国际单位是小时 D.长度的国际单位是千米5.（多选）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.、、N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6.角动量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律是物理学的三大守恒定律。角动量定义为质点相对原点的位置矢量r和动量的向量积，通常写作，表达式为。在国际单位制中，角动量的单位可以表示为()A. B. C. D.7.卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G作为国际单位制的基本单位表示引力常量G的单位是()A. B. C. D.8.物理实验过程中的测量结果既要表示出数值，也要有相应的计量单位。根据国际单位制的定义，光速c的数值约为。设想一种新的单位制，其基本单位是这样选取的：时间单位为秒，长度单位的选取使得光速c的数值为1。在这种单位制中的1长度单位相当于()A. B. C. D.9.某同学在解答一道已知量由字母表达结果的计算题时，得到的结果表达式为，根据单位制的知识，下列关于“A”表示的物理量合理的是()A.位移 B.加速度 C.速度 D.质量10.利用国际单位制，可以推导出某个未知物理量的单位。已知一个球形物体在空中下落时的动力学方程为：。其中c为一个常量，ρ为密度，r为半径，v为速度。则常量c的国际单位是()A.没有单位 B. C. D.11.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.12.在国际单位制中，某物体运动的时间可以表示为，其中g表示重力加速度，x表示长度，a、b为常数，根据力学单位制，下列选项正确的是()A. B. C. D.13.雨滴在空中下落时会受到空气阻力，阻力f的大小与雨滴的半径r成正比，与雨滴下落速率v的二次方成正比，即，则比例系数k的单位是()A. B. C. D.kg/m14.（多选）导出单位是由基本单位组合而成的，下列说法中正确的是()A.加速度的单位是，是由m、s两个基本单位组合而成的B.加速度的单位是，由公式可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的C.加速度的单位是，由公式可知它是由N、kg两个基本单位组合而成的D.使质量为1kg的物体产生的加速度的力为1N15.（多选）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，借助单位制可知下列速度v的表达式可能正确的是()A. B. C. D.16.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，杨氏模量Y的单位可表示为()A. B. C.N D.N/m17.在微观世界，粒子的位置和动量不能同时精准确定，即有。除了动量与位置外还有其他物理量的不确定关系。如某物理量A，也有，其中t代表时间，h为普朗克常量，则物理量A的单位是()A.N B.W C.K D.J18.杨氏模量(E)是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力（应力）与金属丝单位长度所对应的伸长量（应变）的比值.设长度为l，横截面直径为D的均匀圆柱形金属丝，其长度方向上受到的力大小为F，伸长量为，则该金属丝的杨氏模量.若采用国际单位制中的基本单位来表示E的单位，则其单位为()A.E为常数，没有物理单位 B. C. D.

答案以及解析基础知识点巩固一、1.单位；2.单位；推导；基本量；基本单位3.物理关系；导出量；导出单位二、1.基本；导出2.计量；单位制3.米；千克；秒练习1.答案：B解析：A.位移是矢量，其所对应的单位米，是基本单位，故A不符合题意；B.时间是标量，其所对应的单位秒，是基本单位，故B符合题意；C.速度是矢量，其所对应的单位米每秒，是导出单位，故C不符合题意；D.力是矢量，其所对应的单位牛顿，是导出单位，故D不符合题意。故选B。2.答案：B解析：A.质量的单位kg，长度的单位属于国际单位制中的基本单位，功的单位J属于国际单位制中的导出单位，故A错误；B.长度的单位m，时间的单位s，质量的单位水kg，均属于国际单位制中的基本单位，故B正确；C.长度的单位cm不属于国际单位制中的基本单位，加速度的单位属于国际单位制中的导出单位，热力学温度的单位K属于国际单位制中的基本单位，故C错误；D.力的单位N属于国际单位制中的导出单位，时间的单位s属于国际单位制中的基本单位，速度的单位m/s属于国际单位制中的导出单位，故D错误，故选B。3.答案：C解析：根据，可得可知阻力系数k的单位用国际单位制中基本单位表示为故选C。4.答案：A解析：A.质量在国际单位中的基本单位为千克，故A正确；BC.时间在国际单位中的基本单位为秒，故BC错误；D.长度在国际单位中的基本单位为米，故D错误。故选A。5.答案：AD解析：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只有在国际单位制中，k才取1，表达式才能写成故D正确。故选AD。6.答案：D解析：根据角动量的表达式位置矢量单位为m，动量单位为，可知角动量单位为故选D。7.答案：B解析：根据万有引力定律可得所以G的单位为故选B。8.答案：A解析：设新的长度单位为1，有即这种单位制中的1长度单位相当于。故选A。9.答案：C解析：的是加速度a，而at是速度，可知是速度。故选C。10.答案：A解析：根据题意解得代入单位故选A。11.答案：B解析：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，但压强单位不是基本单位，C错误；D.根据做功的表达式可知力的单位为，但功的单位J不是基本单位，D错误。故选B。12.答案：B解析：根据t的单位为s，g的单位为的单位为m，则有，故有，解得，故B正确.13.答案：C解析：阻力f的单位为N，雨滴半径r的单位为m，速度的单位为m/s，而比例系数满足，故有，即k的单位是，故C正确.14.答案：AD解析：v的单位是m/s，t的单位是s，根据加速度的定义式可知，加速度的单位是，是由m、s两个基本单位组合而成的，m/s是导出单位，故A正确，B错误；N是导出单位，不是基本单位，故C错误；根据可知，使质量为1kg的物