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人教版(2019)物理必修一同步学习笔记:4.4力学单位制
一、对单位制的理解
1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制.
2.国际单位制中的七个基本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 米 m
质量 m 千克(公斤) kg
时间 t 秒 s
电流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 n,(ν) 摩[尔] mol
发光强度 I,(Iv) 坎[德拉] cd
说明 厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位,但不是国际单位制中的基本单位.
二、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:物理公式确定了各物理量的数量关系的同时,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.
考点一 对单位制的理解
1.国际单位制中,在力学范围内,规定下列哪三个物理量为基本量和相应的基本单位( )
A.长度、力、时间 B.长度、质量、时间
C.速度、力、加速度 D.位移、时间、速度
【详解】力学中三个基本物理量是长度、质量、时间,它们的单位为基本单位,即m、kg、s。
故选B。
考点二 单位制的应用
2.雨滴在空气中下落的速度不太大时,受到的空气阻力与其速度成正比,与其横截面积成正比,即。则比例系数的单位是( )
A. B. C. D.
【详解】根据
可得
则比例系数k的单位是
故选B。
3.下列仪器不能直接测量力学基本物理量的是( )
A.B.C. D.
4.关于单位制,下列说法正确的是( )
A.力的单位“牛顿”属于基本单位
B.位移的单位“米”是基本单位,但“千米”不是基本单位
C.力学中规定长度、质量、时间为基本量,它们的单位中“米”、“千克”和“秒”为国际基本单位
D.如果采用不同的物理量作为基本量,导出的单位随之不同。但采用相同的基本量,采用的基本单位不同,导出的单位是相同的
5.下列四组力学单位中,都是国际单位制中基本单位的是( )
A.kg、m、s B.N、m、s
C.N、kg、m/s2 D.kg、N、s
6.力学单位制中,被选定为国际单位制中的基本单位的是( )
A.米、千克、秒 B.牛顿、米、千克
C.米/秒2、千克、秒 D.米/秒、千克、秒
7.下列物理量的单位中,属于能量单位的是( )
A.伏特 B.瓦特
C.毫安·时 D.牛顿·米
8.关于力学单位制,下列说法中错误的是( )
A.kg、m/s、m/s2是导出单位
B.国际单位制中力学的三个基本单位是:kg、m、s
C.基本单位和复合单位共同组成单位制
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
9.以下关于物理量和物理量的单位,正确的说法是( )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.1N=1kg·m·s-2
D.“千克”“小时”“米/秒”都属于国际单位制的单位
10.密立根通过油滴实验首先测出了元电荷的数值,油滴在运动过程中受到的阻力可由斯托克斯公式计算(其中r为油滴半径,v为油滴下落的速率,为空气粘滞系数)。则空气粘滞系数的单位可以表示为( )
A. B. C. D.
11.我国“奋斗者”号载人潜水器,下潜到马里亚纳海沟一万米深处,承受的水压超过。若用国际单位制基本单位的符号来表示,正确的是( )
A. B. C. D.
12.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.
D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位
13.下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中,质量的单位是g,也可以是kg
B.kg,,N是导出单位
C.牛顿第一定律可以通过现实的实验得到验证
D.牛顿第二定律的表达式只有在国际单位制中,比例系数k才为1
14.某一个物理量X的表达式为,其中是角速度,ρ是密度,G是万有引力常量,根据以上信息,请你判断( )
A.物理量X与加速度和位移的乘积是同一个物理量
B.物理量X的国际单位是导出单位
C.X与导出的(其中Ek是动能,v是速度)是同一个物理量
D.物理量X与加速度和时间的乘积是同一个物理量
15.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系,则根据单位间的关系可以判断物理关系式是否可能正确。某组同学在探究“声速v与空气压强p和空气密度ρ的关系”时,推导出四个空气中声速的关系式,式中k为比例常数,无单位。则可能正确的关系式是( )
A.v= B.v= C. D.
3.C
【详解】A.刻度尺可以测量长度,故A正确,不符合题意;
B.电火花打点计时器可以记录时间,故B正确,不符合题意;
C.测力计直接测量力的大小,而力不是力学中基本物理,故C错误,符合题意;
D.天平测量物体的质量,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.力的单位“牛顿”属于导出单位,选项A错误;
B.位移是基本量,对应的单位都是基本单位,选项B错误;
C.力学中规定长度、质量、时间为基本量,基本量的单位都是基本单位,们的单位中“米”、“千克”和“秒”为国际基本单位,故C正确;
D.如果采用不同的物理量作为基本量,或者虽然采用相同的基本量,但采用的基本单位不同,导出的单位随之不同,选项D错误。
选项C正确。
5.A
【详解】国际单位制规定了七个基本物理量,在力学中有三个基本物理量,它们是长度、质量和时间,这三个基本物理量在国际单位制的单位分别为m、kg、s,而N是力的单位,是导出单位。
故选A。
6.A
【详解】力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为米、千克、秒,故A正确。
故选A。
7.D
【详解】A.伏特是电压及电势差的单位,所以A错误;
B.瓦特是功率的单位,所以B错误;
C.毫安·时是电荷量的单位,所以C错误;
D.牛顿·米是能量单位,所以D正确;
故选D。
8.A
【详解】A.m/s、m/s2是导出单位,kg是基本单位,故A错误;
B.国际单位制中,质量、长度、时间都是基本物理量,所以kg、m、s是基本单位,故B正确;
C.单位制是由基本单位和复合单位共同组成的,故C正确;
D.当力的单位取国际单位制中的牛顿、质量的单位取千克、加速度单位取米每二次方秒时,牛顿第二定律的表达式才是F=ma,故D正确。
故选A。
9.C
【详解】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,故A错误;
B.牛顿是根据牛顿第二定律F=ma推导出来的单位,不是力学中的基本单位,故B错误;
C.根据牛顿第二定律F=ma得
1N=1kg m/s2
即
1N=1kg·m·s-2
故C正确。
D.国际单位制由基本单位和导出单位组成,“小时”不是国际单位制的单位,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】根据题意有
则有
又由于
通过单位运算,可知空气粘滞系数的单位可以表示为,ACD错误,B正确。
故选B。
11.C
【详解】根据压强的定义式有
故选C。
12.C
【详解】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,故A错误;
B.后人为了纪念牛顿,把kg m/s2称做牛顿,用符号N表示,但N并不是基本单位,而是导出单位,故B错误;
C.由
可知
故C正确;
D.“克”“摄氏度”不是国际单位制中的单位,故D错误。
故选C。
13.D
【详解】A.在国际单位制中,质量的单位是kg,在国际单位制中,每一个物理量只有一个国际单位,故A错误;
B.kg不是导出单位,故B错误;
C.牛顿第一定律是在实验的基础上经过逻辑推理总结出来的,不能通过现实的实验得到验证,故C错误;
D.在牛顿第二定律的表达式只有在国际单位制中,比例系数k才为1,故D正确。
故选D。
14.C
【详解】A.简化X,则有
物理量X的单位
加速度和位移的乘积的物理量为
故A错误;
B.由A选项可知,X的单位是千克,基本单位。故B错误;
C.根据
故C正确;
D.加速度和时间的乘积的物理量
故D错误。
故选C。
15.A
【详解】因为压强的单位为
而密度单位是,速度单位为,所以表达式的单位是,即为速度的单位,同理可得,表达式、、的单位都不是速度单位。
故选A。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共8页