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1、第4节 力学单位 单位制 (1)基本单位：所选定的基本物理量的单位 物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位 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(min)、小时(h)等 (2)导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量单位 从根本上说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范围内，所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位 (3)单位制：基本单位
2、和导出单位的总和叫做单位制 由于基本单位的选择不同，历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制 国际单位制 (1)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，叫做国际单位制，其法文简称为SI以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位随堂演练1下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位()A千克、秒、牛顿 B千克、米、秒C克、千米、秒 D牛顿、克、米【解析】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，国际单位对应是米、千克和秒【答案】B2质量m200 g的物体
3、，测得它的加速度a20 cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是()AF200204 000 N BF0.20.2 N0.04 NCF0.20.20.04 N DF0.2 kg0.2 m/s20.04 N【解析】m200g0.2 kg，a20 cm/s20.2 m/s2，统一单位之后，将数代入运算出结果后直接写出单位【答案】B3有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t的关系式分别如下，其中一定错误的是()Axv/2a Bxmv3/FCxFt Dxmv2/2F【解析】把各物理量的单位都用基本单位表示，v的单位
4、为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kgm/s2，x单位为m.再检验各选项可知正确答案【答案】ABC4在解一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得位移x(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果()A可能是正确的B一定是错误的C如果用国际单位制，结果可能正确D用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确【解析】可以将右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式看得到的单位是否和位移x的单位一致；还可以根据Fma，av/t，vx/t，将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位，就好判断了在x(t1t2)式中，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是错误
5、的，单位制选得不同，不会影响结果的准确性，故A、C、D错【答案】B5汽车满载时的总质量为5.0 t，从静止开始做匀加速直线运动，经5.0 s速度达到36 km/h，知所受阻力是车重的0.02倍，求汽车的牵引力【解析】汽车在确定的时间5.0 s内，速度由零增加到36 km/h，据此可求出汽车的加速度，然后据牛顿第二定律，求出汽车的牵引力将各量的单位统一起来：质量m5.0 t5.0103 kg，速度v36 km/h10 m/s，由公式得加速度a m/s22 m/s2.设汽车前进方向为正方向，由牛顿第二定律得Fkmgma1.1104 N.【答案】1.1104 N1下列关于单位制及其应用的说法不正确的
6、是()A基本单位和导出单位一起组成了单位制B选用的基本单位不同，构成的单位制也不同C在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制的单位表示，只要正确应用物理公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示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】A、B选项为单位制的一般性描述，是正确描述；在物理计算中，物理公式既确定了各物理量间的数量关系，又同时确定了其单位关系，故错误的说法为D. 【答案】D2测量国际单位制中规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是()A米尺、弹簧测力计、秒表 B米尺、测力计、打点计时器C量筒、天平、秒表 D米尺、天平、秒表【解析】国际单位
7、制中规定的三个力学基本量分别为：长度、质量和时间，依次分别用：米尺、天平和秒表进行测量，故D正确【答案】D3下列叙述中正确的是()A在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B牛、千克米每二次方秒都属于力的单位C若长度单位用厘米，时间单位用秒，重力加速度g的值等于98 cm/s2D在力学计算中，如无特殊说明，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位【答案】BD4下列单位中，是国际单位制中的加速度的单位的是()Acm/s2 Bm/s2CN/kg DN/m【答案】BC5下列说法中正确的是()A物体的质量不变，a正比于F，对F和a的单位不限B对于相同的合外力，a反比于m，对m与
8、a的单位不限C在公式Fma中，当m和a分别以kg、m/s2作单位时，F必须用N作单位D在公式Fma中，F、m、a三个量就可以取不同单位制中的单位【解析】利用控制变量法判断各个物理量变化的关系时，只要单位不变，就存在定性关系；牛顿第二定律：Fkma中，当质量的单位用kg，加速度的单位用m/s2，k1时，F的单位是N.【答案】ABC6关于物理量的单位，下列说法正确的是()A任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值C物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D物理量的单位均可以互相导出【解析】任何物理量都有单位，但单位并不一定唯一，物
9、理量单位之间的关系可以通过物理公式导出【答案】C7下列说法中正确的是()A在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，则力的单位为牛顿B在力学单位制中，若采用m、kg、s作为基本单位，则力的单位为牛顿C牛顿是国际单位制中的一个基本单位D牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位【答案】BD8下列物理量的单位中，属于国际单位制的基本单位的是_；不属于国际单位制中的单位的是_A毫米(mm)B米(m)C克(g)D千克(kg)E牛(N)F焦耳(J)【解析】在力学单位制中，长度、质量、时间三个物理量的单位都是基本单位，但在国际单位制中，质量的单位是kg，长度的单位是m，时间的单位是s，以kg、m、
10、s为基本单位的导出单位和这几个基本单位一起构成了国际单位制中的力学单位制上述单位中属于国际单位制中基本单位的有B、D.上述单位中不属于国际单位制中单位的有A、C.【答案】B、DA、C9下列给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量的单位都是国际单位制单位试判断下列表达式的单位，并指出单位所对应的物理量的名称(1)单位：_物理量名称：_.(2)单位：_物理量名称：_.(3)m单位：_物理量名称：_.【解析】(1)1 s，单位为：s物理量为：时间(2)1 m/s2，单位为：m/s2物理量为：加速度(3)1 kg1 kgm/s21 N，单位为：N物理量为：力【答案】(1)s
11、时间(2)m/s2加速度(3)N力10交通警察在处理交通事故时，有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹来判断发生事故前汽车是否超速在一个限速为40 km/h的大桥路面上，有一辆汽车紧急刹车后仍发生交通事故，交警在现场测得该车在路面刹车的痕迹为12 m，已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.6，请判断汽车是否超速【解析】由牛顿第二定律：Ffmgma，所以ag6 m/s2，由运动学知识v22ax，v43.2 km/h40 km/h，该车超速【答案】超速11选定了长度的单位m，质量的单位kg，时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有的物理量的单位，但必须依据相关的公式现有一个物理量及其表达式为A，其中
12、M是质量，r是长度，又已知G的单位是Nm2kg2，据此能否推知A是什么物理量？【解析】的相应单位是m/s该表达式是速度的单位，所以物理量A是速度【答案】A是速度12一列质量为103 t的列车，机车牵引力为3.5105 N，运动中所受阻力为车重的0.01倍列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为180 km/h需多长时间？此过程中前进了多少千米？(g取10 m/s2)【解析】列车质量、末速度的单位都不是国际单位制，要先把它们的单位换算为国际单位制中的单位，最后结果的单位要求也不是国际单位制，按要求再换算一下列车总质量m103 t106 kg，总重力Gmg10610 N107 N，运动中所受阻力F0.01G0.01107 N1105 N.设列车匀加速运动的加速度为a.由牛顿第二定律得F合F牵Fma，则列车的加速度为a m/s20.25 m/s2.列车由静止加速到vt180 km/h50 m/s所用时间为t s200 s.此过程中列车的位移为x m5103 m5 km.【答案】200 s5 km56
