第四节力学单位制
4.4力学单位制
电流
I
安(培)
A
热力学温度
T
开(尔文)
K
牛 顿
物质的量
n，(v)
发光强度
I，(IV) 坎(德拉)
cd
律
返回
第4节：力学单位制
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，推导出的物理量的单位。
牛
从根本说，所有的物理量都是由基本物理量
顿 运
构成的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度
E.质量 F.秒
G.厘米 H.长度 I.时间
牛 顿
J.千克
K.厘米/秒
运 动
(1)属于物理量的是___A_D_E_H_I___。
定 律
(2)在国际单位制中，作为基本物理量的是__E_H_I__。
(3)属于基本单位的是_____F_G_J___，属于导出单位
的是__B_C_K_。
动 定
度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此
律
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。
返回
第4节：力学单位制
2.导出单位的推导方法． 利用公式对速度、加速度、力的单位进行推导，如下表所示：
公式 已知量 单位 所求量
单位
牛 顿
v＝st
s
m
v
t
s
m/s
运 动
定 律
a＝v－t v0
v、v0 m/s
t
s
a
m/s2
F＝ma
m kg
F
a
m/s2
kg·m/s2＝N
特别提示：物理学的关系式在确定了物理量之间的大小和方向
4.4 力学单位制(PXH)
光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是7kg，在 14N的水平恒力作用下开始运动，5s 末的速度是多大？5s内 通过的位移是多少?
解： 对物体受力分析，如图所示，
可知： F合 = F =14 N 物体做初速度为0的匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律，有：
a F 14 N 2N / kg 2m / s 2 m 7kg
力学
电学 热学 热学 光学
由基本单位推 导出来的单位 叫导出单位。
m/s, m/s2, N，Pa，J等
这7个基本单位以及其导出单位组成了国际单位制。
（力学）常用的SI单位中导出单位
物理量
名称
符号
面积
S
体积
V
速度
v
加速度
a
角速度
ω
频率
f
密度
ρ
力
F
力矩
M
动量
P
单位 名称 平方米 立方米 米每秒 米每二次秒 弧度每秒 赫兹 千克每立方米 牛顿 牛顿米 千克米每秒
分析：
①物体的受力情况是已知的，需要分析它的运动情况。
②物体原来是静止的，初速度v0=0。在竖直方向上它所受的重力与 桌面的支持力平衡，只在水平恒力的作用下产生恒定的加速度，所 以它做初速度为0的匀加速直线运动。
③已知物体的质量m和所受的力F，根据牛顿第二定律F=ma，可求 加速度a 。
④再根据匀加速直线运动的运动规律，就可以求出5s末的速度v和 5s内的位移x。
总结： ①基本单位是可以任意选定的。 ②选取的基本单位不同，导出单位也不同，组成的单位制也不同。
（2）国际单位制（SI）： 7个基本单位
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，简称SI。
4.4力学单位制
思考姚：7英.41尺47
明 的 身 高 是 多 少
2.26米
1英尺=0.3048米
88.9763 英寸
1英寸=0.0254米
资 各个国家、地区以及各个历史时期,都有各 料 自的计量单位。以长度为例：欧洲曾以手掌
的宽度或长度作为长度的计量单位,称为掌尺. 在英国,1掌尺=7.62cm;在荷兰,1掌尺=10cm； 英尺是8世纪英王的脚长,1英尺=0.3048m。10 世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距 离定为1英寸,1英寸=2.54cm。这位君王还别 出心裁，把从自己的鼻尖到伸开手臂中指末 端的距离91cm定为1码， 1码=91cm.
A是速度
2、现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。 (填序号字母) A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒
(1)属于物理量的是 ADEHI (2)在国际单位制中，作为基本物理量的是 EHI (3)属于基本单位的是 FGJ ，属于导出单
我国，从秦朝至清末的2000多年间，我国
的“尺”竟由1尺=0.2309m到0.3558m的变化， 其差距相当悬殊。
二、国际单位制
为了便于交流合作，1960年第11届国际 计量大会制定了一种国际通用的、包括一 切计量领域的单位制，叫做国际单位制。 简称SI
在整个物理学中，国际单位制规定了七个基本单位
检查错误
作业：1、2、3、4
V 1 R3h
3
小红说，从单位关系上看， 这个公式是错误的。他的根据是什么？
练习 1、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。
力学单位制
B C L 。
三、单位制的应用
1、在物理计算中的应用
例题2：质量100g 的物体，受到力 F＝0.2N 的作用由静止 开始运动，则物体速度达 40cm/s 所用的时间为多少？
如果直接将各值代入，得：
此种解法看不出时间t是多少秒或者多少分的常规认识， 不直观。
2.在检查结果中的应用 在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制 不对，结果一定错误。单位制还可以帮助我们记忆物理公 式。
位一定是常用单位。
例题1：现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：
A、密度
E、质量 I、时间
B、米/秒
F、秒 J、千克
C、牛顿
G、厘米 K、米
D、加速度
H、长度 L、牛/千克
①属于物理量的是 A D E H I 。 ②属于基本量的是
E H I
。
②属于基本单位的是 F G J K 。
③属于国际单位制基本单位的是 F J K 。 属于国际单位制导出单位的是
第四章 牛顿运动定律
4 力学单位制
物理关系式与单位
m/s
x v= t
N
m s m/s 2
v a= t
△
m/s s
kg
kg· m/s 2
F = ma
m/s 2
物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也指它确定 了物理量的单位间的关系。
基 本 量
长度 时间 质量
m s
、km 、cm…… 、min 、hour … 、mg ……
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
二、国际单位制
1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的 、包括一切计量领域的单度、质量、时间为三 个基本量，它们的单位米（m）、千克（k g）、秒（s） 为基本单位。
第四节力学单位制
力学范围内的单位制
基 本 量 导 出 量 长度 时间 质量 速度 加速度 力
m 、km 、cm…… s 、min 、hour … kg 、 g 、mg ……
基 本 单 位 导 出 单 位
单 位 制
m/s 、 km/h …… m/s2 N kg/m3
、g/cm3
、cm/s2
…… ……
密度
国际单位制中的单位
下列有关力学单位的说法中，正确的是( BCD) A.有力学的分析计算中，只能采用国际单位制，不能采用 其他单位制 B.力学中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量 C.力学中，采用国际单位制的基本单位有：千克、米、秒 D.国际单位制中的导出单位可以用基本单位来表示
倍
现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。 (填序号字母) A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒 ADEHI (1)属于物理量的是 (2)在国际单位制中，作为基本物理量的是 EHI (3)属于基本单位的是 FGJ，属于导出单 位的是 BCK (4)在国际单位中属于基本单位的是 FJ ， 属于导出单位的是 BC
一次小明在做物理作业时，推导出某物体运动时的位移s、初速 度v0、加速度a和时间t之间有下面的关系：s=v0t2+(1/2)at3，小明以 为 发现了一条新的运动规律，高兴地拿去给老师看，老师一看，立即 遗憾地告诉他，这个公式是错误的，不可能有满足这个公式的运动。 聪明的同学，你能很快看出该式的错误吗？ 作为表示物理规律的方程，它两边的单位必须是相同的， 不妨设速度、加速度、时间分别是1 m/s、1 m/s2、1 s，代入 s=v0t2+(1/2)at3中，得： s=1 m/s×(1 s)2+(1/2)×1 m/s2×(1 s)3=(3/2)×m×s 我们知道，位移的单位是米，可见上式中左右两边单位不相同， 因此，可判断公式s=v0t2+(1/2)at3是错误的，不可能有什么运动服从 它。
高中物理【力学单位制】
第4节力学单位制课程|1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念。
标准解读2．明确国际单位制中七个基本物理量和力学中三个基本物理量及其单位。
3．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．物理公式功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量的单位之间的关系。
2．基本量：在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。
这些被选定的物理量叫作基本量。
3．基本单位：基本量的单位。
4．导出量：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量。
5．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。
二、国际单位制1．单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制。
2．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，叫作国际单位制，简称SI。
3．国际单位制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，(I V) 坎[德拉] cd(1)三个基本物理量：长度、质量和时间。
(2)国际单位制中三个基本单位：米、千克和秒。
判断下列说法是否正确。
(1)物理量的单位均可以互相导出。
()(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位。
()(3)在力学的分析计算中，只能采用国际制单位，不能采用其他单位。
()(4)力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒。
()(5)单位制中导出单位可以用基本单位来表示。
()(6)厘米(cm)、克(g)、小时(h)都属于国际单位制单位。
()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×探究一对单位制的理解某老师健身跑步的速度可以达到5 m/s，某人骑自行车的速度为19 km/h。
【知识详解】物理必修一4.4力学单位制
第四章牛顿运动定律第四节力学单位制【学习目标】1.明确国际单位制及七个基本物理量和力学中的三个基本物理量2.清楚力的作用是相互的，清楚作用力和反作用力的概念【知识点详细解析】知识点一、单位制与国际单位制1．单位制(1)基本单位：所选定的基本物理量的单位．①物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位．②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．2．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．【典型例题】类型一、力学单位制【高清课程：力学单位制、牛顿第三定律 例2】例1、声音在空气中的传播速度v 与空气的密度p 、压强p 有关，下列速度的表达式(k 为比例系数，无单位)中正确的是( )A ．Pv k ρ= B ．v = C ．v = D ．v【答案】B【解析】由各物理量的单位之间的关系确定表达式是否正确．压强p 可由公式p ＝F /s 求得，则其单位为222kg m /s kg /(m s )m =kg /(m ·s 2)．密度ρ可由公式ρ＝m /V ，求得，则ρ的单位为kg /m 3．由于题中k 无单位，则pk ρ的单位为m 2/s 2，显然不是速度的单位，A m /s ，B 正s /m ，也不是速度的单位，C kg /(m 2·s )，不是速度的单位，D 错误．综上所述，正确选项应为B ．【总结升华】采用国际单位制，为我们提供了一种比较简便的验证法．例2、现有以下一些物理量和单位，按下面的要求选择填空．(填写字母的代号)A ．密度B ．米/秒C ．牛顿D ．加速度E ．质量F ．秒G ．厘米H ．长度I ．时间J ．千克(1)属于物理量的是________________．(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有________________．(3)在国际单位制中的基本单位是________________，属于导出单位的是________________．【答案】(1)A 、D 、E 、H 、I (2)E 、H 、I (3)F 、J B 、C【解析】(1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、加速度、质量、长度、时间，故此空填“A 、D 、E 、H 、I ”．(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有质量、长度、时间．故此空填“E 、H 、I ”．(3)此题中给定的选项内是国际单位制的基本单位的有：“千克、秒”；属于导出单位的是：“米/秒、牛顿”．故第一个空填“F 、J ”，第二个空填“B 、C ”．【总结升华】只有理解题意，明确物理量和单位的基本特征，才能作出正确判断．同时，必须把物理量与物理量的单位严格区分开来，不能混淆．例3、一辆质量为4×103 kg 的汽车在水平地面上匀速行驶．某个时刻关闭发动机，经过20 s 滑行40 m 而停下来，求汽车所受阻力为多大?【答案】 800N【解析】根据题意可判断汽车关闭发动机后在阻力作用下做匀减速运动，结合运动学公式求出汽车运动的加速度，再根据牛顿第二定律求出阻力F ．选汽车为研究对象，则根据速度公式和位移公式可得：0＝v 0-at ．根据位移公式，得 2012x v ta t =-． 由以上两式解得 22x a t =，02x v t =． 这时，只要正确确定已知量单位(要统一)，可以不把各量单位代入：222240m /s 0.2m /s (20)a ⨯==，0240m /s 4m /s 20v ⨯==． 根据牛顿第二定律知汽车所受阻力：F ＝ma ＝4×103×0.2N ＝800 N ．【总结升华】在物理计算中，为了使计算过程简洁、清晰，所有的已知量都用国际单位制的单位来表示，那么只要正确地应用物理公式，计算结果必定是用国际单位制的单位来表示的．举一反三【变式】下列有关力学单位制的说法中，正确的是( )A ．在力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位B ．力学单位制中，选为基本单位的物理量有：长度、时间、质量C ．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：千克、米、秒D ．单位制中的导出单位可以用基本单位来表示【答案】B 、C 、D【解析】在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位，其中力学部分的有长度的单位：m ；质量的单位：kg ；时间的单位：s ．而其余物理量的单位都在这些基本物理量的基础上应用公式推导而得出，即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表达．国际单位制只是诸多单位制中的一种，在实际生活中还存在有其他的单位制．在分析和计算时可采用其他单位，A 错．B 、C 、D 正确．。
第四节+力学单位制
解析 在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带 进运算．带单位运算时，单位换算要准确．可以把题中已知 量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际单 位表示的，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各 个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中Δx ＝1.2 cm没变成国际单位，选项C中的小车质量m＝500 g没 变成国际单位，所以选项A、C错误、B、D正确． 答案 BD 点评 (1)题目中的物理量必须统一到同一单位制中，一 般是选取国际单位制． (2)只有采用国际单位制，公式F＝kma中的k才能取1. (3)当各物理量均采用国际单位时，运用公式进行运算时， 公式中的各量不必写上单位，只需在最后的数值后面写上正 确的单位即可．
识． 3 ．在利用物理方式进行运算时，为了在代入数据时不 致使表达式过于繁杂，我们要把各个量换算到同一单位制中， 这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后
写上对应的单位即可．
方法指导
一、区别基本单位、导出单位、国际单位 例1 现有下列物理量或单位，按下面的要求填空．(只 填代号) A．力 B．米/秒 C．牛顿 D．加速度 E．质量 F．秒 G．厘米 H．长度 I．时间 J．千克 K．米 (1)属于物理量的是________． (2) 在国际单位制中，其单位作为基本单位的物理量有 ________． (3)在国际单位中属于基本单位的是 ________，属于导出 单位的是________． 答案 (1)A 、 D 、 E 、 H 、 I (2)E 、 H 、 I (3)F 、 J 、 K B、C
呢？
基础梳理
知识精析
一、力学单位制分类 1．选定基本单位的原则 (1)在力学中有最基本的地位． (2)可使基本单位的数目最少．
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第四章牛顿运动定律
第4节力学单位制达标检测A
班级学号姓名成绩
1.（14年1月学考）以下单位属于国际单位制基本单位的是（）
A．s B．m/s2 C．k m/s D．N
2．下列单位中没有被选为国际单位制基本单位的是（）
A．米B．秒C．千克D．牛顿
3.（13年6月学考样卷）在国际单位制中，质量、长度和时间三个物理量的基本单位分别是（）
A．kg、m、s B．N、m、s C．N、m、h D．kg、s、m/s
4.要测量国际单位制规定的三个力学基本物理量，分别可用的仪器是下列哪一组( )
A．米尺、弹簧秤、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
5. “物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度200 cm/s2，求3 s末物体的速度为多少？”对这个问题的求解过程，下列式子中正确、规范而又简洁的是（）
A．v = at =200×3 m/s=600 m/s B．v = a t=2.00 m/s2×3 s=6.00 m/s
C．v = at =2.00×3 m/s=6.00 m/s D．v = at =2.00×3=6.00 m/s
6.高速公路边的“导向牌”用钢管a、b固定在立柱上，如图所示，对钢
管a、b受力分析正确的是（）
A．a被拉伸，b被压缩B．a被拉伸，b被拉伸
C．a被压缩，b被压缩D．a被压缩，b被拉伸
7．（14年7月学考）小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带。
对毎条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示。
由图可判断（）
A．乙物体的加速度比甲大
B．两物体均做匀速直线运动
C．打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大
D．打第一个计数点时，物体的速度有可能为零
8.（13年嘉兴期末）如图所示，四个小球在离地面不同
高度处，同时由静止释放，不计空气阻力。
每隔相等的时间小球依次碰到地面，下列四个图中表示小球初始位置的是（）
9．一个物体受到大小分别为1 N、2 N和5 N的三个共点力作用，其合力的最大值与最小值分别是（）
A．8 N、0N B．7 N、1 N C．8N、2 N D．6 N、4N
10．如图所示，把足球装入质量不计的网兜后挂在光滑墙上的A点，悬绳与墙壁的夹角为α(α<4 5º)，则（）
A．悬绳的拉力大于足球的重力
B．悬绳的拉力等于足球的重力
C．墙对足球的弹力大于足球的重力
D．墙对足球的弹力等于足球的重力
11. 如图是“研究匀变速直线运动”实
验中获得的一条纸带，O、A、B、C、
D和E为纸带上六个计数点。
（1）OD间的距离为_________；
（2）如图是根据实验数据绘出的s-t2
图象（s为各计数点至同一起点的距
离），则由此图可以算出加速度为
___________m/s2。
12．1996年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。
实验时,用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(发动机已熄火)。
接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。
推进器的平均推力F等于895N，推进器开动时间为7s。
测出飞船和火箭组的速度变化是0.91m/s。
双子星号宇宙飞船的质量m1=3400kg，求火箭组的质量m2。
13.（13学考样卷）如图所示，有一质量m=1kg的物块，以v=5 m/s的初速度开始在水平面上向右滑行。
物块运动中始终受到大小为4Ｎ、方向水平向左的力F，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1。
求：
（1）物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向；（2）物块向右运动时的加速度大小；
（3）物块向右运动到最远处时的位移大小。
v
第13题图F
参考答案：
1.A
2.D
3. A
4.D
5. C
6.A
7.A
8. C
9.C 10. A 11. 1.20cm 0.933 12. 3484.3kg 13.1Ｎ 5 m/s2 2.5m。