《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動(dòng)定律 2.2.4力學(xué)單位制學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動(dòng)定律 2.2.4力學(xué)單位制學(xué)案 新人教版（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 2.2.4　力學(xué)單位制 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉 1.知道國(guó)際單位制及七個(gè)基本物理量。 3個(gè)概念——基本單位、導(dǎo)出單位、單位制 3個(gè)力學(xué)基本單位——kg、m、s 2種應(yīng)用——解題過(guò)程的正確書(shū)寫(xiě)、檢驗(yàn)結(jié)果是否正確 2.知道基本單位、導(dǎo)出單位和單位制，知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位。 3.了解根據(jù)物理關(guān)系式確定物理量的單位的方法，學(xué)會(huì)用單位制判斷一個(gè)表達(dá)式的正誤。 一、基本單位和導(dǎo)出單位 1.物理關(guān)系式的功能：物理學(xué)的關(guān)系式確定了物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位間的關(guān)系。 2.基本量與基本單位：只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的

2、單位，這些被選定的物理量叫做基本量，它們的單位叫做基本單位。 3.導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。 思維拓展 二、國(guó)際單位制 1.單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。 2.國(guó)際單位制：是一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制。 3.國(guó)際單位制中的七個(gè)基本物理量和相應(yīng)的基本單位 物理量名稱 物理量符號(hào) 單位名稱 單位符號(hào) 長(zhǎng)度 l 米 m 質(zhì)量 m 千克 kg 時(shí)間 t 秒 s 電流 I 安[培] A 熱力學(xué)溫度 T 開(kāi)[爾文] K 發(fā)光強(qiáng)度 I(Iv) 坎[德拉] cd 物

3、質(zhì)的量 n(ν) 摩[爾] mol 思維拓展 美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)在20世紀(jì)末曾發(fā)射過(guò)一個(gè)火星探測(cè)器，但它由于靠火星過(guò)近，結(jié)果因溫度過(guò)高而起火，并脫離軌道墜入火星的大氣層。航空航天局調(diào)查事故原因時(shí)發(fā)現(xiàn)：原來(lái)探測(cè)器的制造商洛克希德·馬丁公司計(jì)算加速度時(shí)使用了英制單位，而噴氣推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的工程師理所當(dāng)然地認(rèn)為他們提供的數(shù)據(jù)是以國(guó)際單位制算出來(lái)的，并把這些數(shù)據(jù)直接輸入電腦。從這次事故的原因上，你能得到什么啟示？ 答案　在國(guó)際上采用統(tǒng)一的單位制是非常重要的，也是非常必要的。 　對(duì)單位制的理解 [要點(diǎn)歸納]　 1.單位制的意義：?jiǎn)挝皇俏锢砹康慕M成部分，對(duì)于物理量，如果有單位

4、一定要在數(shù)字后帶上單位，同一個(gè)物理量，選用不同單位時(shí)其數(shù)值不同。統(tǒng)一單位，便于人們的相互交流，統(tǒng)一人們的認(rèn)識(shí)。 2.單位制的組成 [精典示例] [例1] 現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空： A.力 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質(zhì)量 F.秒 G.厘米 H.長(zhǎng)度 I.時(shí)間 J.千克 K.米 (1)屬于物理量的是________(只填代號(hào))； (2)在國(guó)際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有________； (3)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是________，屬于導(dǎo)出單位的是________。

5、解析　(1)屬于物理量的是A、D、E、H、I。 (2)在國(guó)際單位制中，其單位作為基本單位的物理量有E、H、I。 (3)在國(guó)際單位制中屬于基本單位的是F、J、K，屬于導(dǎo)出單位的是B、C。 答案　見(jiàn)解析 誤區(qū)警示 (1)基本物理量的所有單位均為基本單位，但是基本單位并非都是國(guó)際單位制中單位，國(guó)際單位制中單位也不一定是基本單位。要從概念上理解基本單位與國(guó)際單位之間的聯(lián)系與區(qū)別。 (2)只用一個(gè)符號(hào)表示的單位不一定就是基本單位，例如牛頓(N)、焦耳(J)、瓦特(W)等都不是基本單位，它們是導(dǎo)出單位。 (3)兩個(gè)或更多的符號(hào)表示的單位也可能是基本單位，例如千克(kg)就是基本單位。 [針

6、對(duì)訓(xùn)練1] 下列有關(guān)力學(xué)單位制的說(shuō)法中正確的是 (　　) A.在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國(guó)際單位制，不能采用其他單位制 B.力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和速度 C.力學(xué)單位制中，采用國(guó)際單位制的基本單位有千克、米和牛 D.單位制中的導(dǎo)出單位可以用基本單位來(lái)表達(dá) 解析　在有關(guān)力學(xué)的分析和計(jì)算中，可以采用任何一種單位制，只要單位統(tǒng)一即可，但是為了方便，常常采用國(guó)際單位制，所以A錯(cuò)誤；在力學(xué)單位制中，選用長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間三個(gè)物理量作為基本單位的物理量，相對(duì)應(yīng)的單位是米、千克和秒，所以B、C錯(cuò)誤；按照單位制的概念，導(dǎo)出單位都可以用基本單位來(lái)表達(dá)，如1 N＝1 k

7、g·m/s2，所以D正確。 答案　D 　單位制的應(yīng)用 [要點(diǎn)歸納]　 1.簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程的單位表達(dá)：在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制，計(jì)算過(guò)程中不用寫(xiě)出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾寫(xiě)出所求量的單位即可。 2.推導(dǎo)物理量的單位：物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位。 3.判斷比例系數(shù)的單位：根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系，可判斷公式中比例系數(shù)有無(wú)單位，如公式F＝kx中k的單位為N/m，F(xiàn)＝μFN中μ無(wú)單位，F(xiàn)＝kma中k無(wú)單位。 4.比較物理量的大?。罕容^某個(gè)物理量不同值的大小時(shí)，必須先把它們的

8、單位統(tǒng)一，再根據(jù)數(shù)值來(lái)比較。 [精典示例] [例2] 一輛質(zhì)量為4×103 kg的汽車(chē)在水平地面上勻速行駛。某個(gè)時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)20 s滑行40 m而停止下來(lái)，求汽車(chē)所受阻力為多大？ 思路點(diǎn)撥　 解析　選汽車(chē)為研究對(duì)象，則根據(jù)速度公式和位移公式可得 0＝v0－at 根據(jù)位移公式，得x＝v0t－at2 由以上兩式解得a＝，v0＝ 這時(shí)，只要正確確定已知量單位(要統(tǒng)一)，可以不把各量單位代入，則 a＝ m/s2＝0.2 m/s2 v0＝ m/s＝4 m/s 根據(jù)牛頓第二定律知汽車(chē)所受阻力大小 F＝ma＝4×103×0.2 N＝800 N。 答案

9、　800 N 方法總結(jié) (1)在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過(guò)于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫(xiě)出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的單位即可。 (2)習(xí)慣上把各量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位，只要正確地應(yīng)用公式，計(jì)算結(jié)果必定是用國(guó)際單位來(lái)表示的。 [針對(duì)訓(xùn)練2] 據(jù)報(bào)載，我國(guó)自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)運(yùn)行速度可達(dá)v＝150 m/s的磁懸浮飛機(jī)。假設(shè)“飛機(jī)”的總質(zhì)量m＝5 t，沿水平直軌道以a＝1 m/s2的加速度從靜止做勻加速起動(dòng)至最大速度，忽略一切阻力的影響。求： (1)“飛機(jī)”所需的動(dòng)力F； (2)“飛機(jī)”起動(dòng)至最大速度所需的時(shí)間t。 解析　

10、(1)由牛頓第二定律得：“飛機(jī)”所需的動(dòng)力 F＝ma＝5 000 N。 (2)從起動(dòng)至最大速度所需時(shí)間t＝＝150 s。 答案　(1)5 000 N　(2)150 s [例3] 在解一文字計(jì)算題中(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題)，一個(gè)同學(xué)解得位移x＝(t1＋t2)，其中F、m、t分別表示力、質(zhì)量和時(shí)間。用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果(　　) A.可能是正確的 B.一定是錯(cuò)誤的 C.如果用國(guó)際單位制，結(jié)果可能正確 D.用國(guó)際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確 思路探究 (1)位移的國(guó)際單位是________。 (2)力、質(zhì)量和時(shí)間的國(guó)際單位分別是________。

11、(3)所給方程右邊推導(dǎo)出的單位是什么量的單位？ 解析　位移x的國(guó)際單位是米，由(t1＋t2)得·s＝·s＝m/s。所給等式左邊單位是長(zhǎng)度單位，而右邊單位是速度單位，所以結(jié)果一定是錯(cuò)誤的。選用的單位制不同，只影響系數(shù)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 答案　B 方法總結(jié) 根據(jù)物理量的單位可以檢驗(yàn)公式的正確性和計(jì)算中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。在查閱資料或進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，若所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是錯(cuò)誤的。 [針對(duì)訓(xùn)練3] 已知物理量λ的單位為“m”、物理量v的單位為“m/s”、物理量f的單位為“s－1”，則由這三個(gè)物理量組成的關(guān)系式正確的是(　　) A.v＝

12、 B.v＝λf C.f＝vλ D.λ＝vf 解析　的單位是＝m·s，與v的單位“m/s”不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)；λf的單位是m·s－1，與v的單位“m/s”相同，選項(xiàng)B正確；vλ的單位是m·s－1·m＝m2·s－1，與f的單位“s－1”不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；vf的單位是m·s－1·s－1＝m·s－2，與λ的單位“m”不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　B 1.關(guān)于物理量和物理量的單位，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.在力學(xué)范圍內(nèi)，國(guó)際單位制規(guī)定長(zhǎng)度、質(zhì)量、力為三個(gè)基本量 B.后人為了紀(jì)念牛頓，把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位 C.1 N＝1 kg·m·s－2 D.“秒”、“克”、“攝

13、氏度”都屬于國(guó)際單位制中的單位 解析　力學(xué)中的三個(gè)基本量為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，A錯(cuò)誤；“牛頓”是為了紀(jì)念牛頓而作為力的單位，但不是基本單位，B錯(cuò)誤；根據(jù)“牛頓”的定義，1 N＝1 kg·m·s－2，C正確；“克”、“攝氏度”不是國(guó)際單位，D錯(cuò)誤。 答案　C 2.雨滴在空氣中下落，當(dāng)速度比較大的時(shí)候，它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比，與其橫截面積成正比，即Ff＝kSv2，則比例系數(shù)k的單位是(　　) A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2 D.kg/m 解析　將Ff＝kSv2變形得k＝，采用國(guó)際單位制，式中Ff的單位為N，即kg·m/s2，S的單位為m2，速度

14、的二次方的單位可寫(xiě)為(m/s)2。將這些單位代入上式得，即比例系數(shù)k的單位是kg/m3，B正確。 答案　B 3.聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強(qiáng)p有關(guān)。下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù)，無(wú)單位)中正確的是 (　　) A.v＝k B.v＝ C.v＝ D.v＝ 解析　國(guó)際單位制中p的單位是N/m2，1 N＝1 kg·m/s2，ρ的單位是kg/m3，代入可得＝＝，即為速度v的單位，故B正確。 答案　B 4.質(zhì)量m＝200 g的物體以加速度a＝20 cm/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它受到的合外力的大小及單位，下列運(yùn)算既簡(jiǎn)潔又符合一般運(yùn)算要求的是 (　　) A.

15、F＝200×20＝4 000 N B.F＝0.2×0.2 N＝0.04 N C.F＝0.2×0.2＝0.04 N D.F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N 解析　在物理計(jì)算中，如果各物理量的單位都統(tǒng)一到國(guó)際單位制中，則最后結(jié)果的單位也一定是國(guó)際單位制中的單位。 答案　B 5.一個(gè)原來(lái)靜止在光滑水平桌面上的物體，質(zhì)量為7 kg，在21 N的水平恒力作用下，5 s末的速度是多大？5 s內(nèi)通過(guò)的路程是多少？ 解析　根據(jù)牛頓第二定律得F＝ma， 即物體產(chǎn)生的加速度為a＝＝ m/s2＝3 m/s2； 所以物體在5 s末的速度是 v＝at＝3×5 m/s＝15 m/s；

16、5 s內(nèi)通過(guò)的路程是 s＝at2＝×3×52 m＝37.5 m。 答案　15 m/s　37.5 m 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 1.(多選)關(guān)于力學(xué)單位制，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.kg、m/s、N是導(dǎo)出單位 B.kg、m、s是基本單位 C.在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位可以是kg，也可以是g D.只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是F＝ma 解析　 所謂導(dǎo)出單位，是利用物理公式和基本單位推導(dǎo)出來(lái)的，力學(xué)中的基本單位只有三個(gè)，即kg、m、s，其他單位都是由這三個(gè)基本單位衍生(推導(dǎo))出來(lái)的，如“牛頓”(N)是導(dǎo)出單位，即1 N＝1 kg·m/s2(F＝ma)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤

17、，B項(xiàng)正確；在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位只能是kg，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在牛頓第二定律的表達(dá)式中，F(xiàn)＝ma(k＝1)只有在所有物理量都采用國(guó)際單位制時(shí)才能成立，D項(xiàng)正確。 答案　BD 2.(多選)關(guān)于國(guó)際單位制，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.國(guó)際單位制是世界各國(guó)統(tǒng)一使用的一種通用的單位制 B.各國(guó)均有不同的單位制，國(guó)際單位制是為了方便交流而采用的一種單位制 C.國(guó)際單位制是一種基本的單位制，只要在物理運(yùn)算中各物理量均采用國(guó)際單位制中的單位，則最后得出的結(jié)果的單位必然是國(guó)際單位制中的單位 D.國(guó)際單位制中的基本單位所對(duì)應(yīng)的物理量是長(zhǎng)度、能量、時(shí)間 解析　 國(guó)際單位制中，規(guī)定了七種基本量

18、與基本單位，即長(zhǎng)度(m)、質(zhì)量(kg)、時(shí)間(s)、電流(A)、熱力學(xué)溫度(K)、物質(zhì)的量(mol)、發(fā)光強(qiáng)度(cd)。國(guó)際單位制就是各國(guó)都要統(tǒng)一采用的通用單位制，故A正確；國(guó)際單位制的重要作用之一，就是便于在世界各國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化等領(lǐng)域中的交流，故B正確；為了物理運(yùn)算的簡(jiǎn)捷、方便，才有了國(guó)際單位制的統(tǒng)一規(guī)定。只要運(yùn)算過(guò)程中各量均采用國(guó)際單位制中的單位，最終得到的結(jié)果的單位也必然是國(guó)際單位制中的單位。這是國(guó)際單位制的又一重要作用，故C正確；國(guó)際單位制中規(guī)定基本單位的物理量中沒(méi)有“能量”，故D錯(cuò)誤。 答案　ABC 3.一物體在2 N的外力作用下，產(chǎn)生10 cm/s2的加速度，求該物

19、體的質(zhì)量。下列有幾種不同的求法，其中單位運(yùn)用正確、簡(jiǎn)潔而又規(guī)范的是 (　　) A.m＝＝ kg＝0.2 kg B.m＝＝＝20 ＝20 kg C.m＝＝＝20 kg D.m＝＝ kg＝20 kg 解析　統(tǒng)一單位，F(xiàn)＝2 N，a＝10 cm/s2＝0.1 m/s2，由牛頓第二定律得m＝＝ kg＝20 kg，D項(xiàng)運(yùn)算既正確，又規(guī)范簡(jiǎn)潔。 答案　D 4.給出以下物理量或單位，請(qǐng)按要求填空。 A.米 　B.牛頓　C.加速度　D.米/秒2　E.質(zhì)量　F.千克　G.時(shí)間　H.秒　J.位移　K.厘米2　L.千克/米3　M.焦耳 (1)屬于基本單位的是_____________

20、______________________________。 (2)屬于導(dǎo)出單位的是___________________________________________。 (3)屬于物理量的是____________________________________________。 解析　(1)屬于基本單位的是：A、F、H。 (2)屬于導(dǎo)出單位的是：B、D、K、L、M。 (3)屬于物理量的是：C、E、G、J。 答案　(1)AFH　(2)BDKLM　(3)CEGJ 5.質(zhì)量為1.5 t的汽車(chē)在前進(jìn)中遇到的阻力是車(chē)重的0.05倍，汽車(chē)在水平地面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，5 s內(nèi)速度由

21、36 km/h增至54 km/h，g取10 m/s2。求發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力的大小。 解析　由題知汽車(chē)初速度v0＝36 km/h＝10 m/s，汽車(chē)的末速度v＝54 km/h＝15 m/s。由v＝v0＋at，則汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a＝＝ m/s2＝1 m/s2，對(duì)汽車(chē)由牛頓第二定律得F－Ff＝ma，解得F＝Ff＋ma＝2 250 N。 答案　 2 250 N 能力提升 6.現(xiàn)代的物理學(xué)中加速度的定義式為a＝，而歷史上有些科學(xué)家曾把相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運(yùn)動(dòng)稱為“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”(現(xiàn)稱“另類(lèi)勻變速直線運(yùn)動(dòng)”)，該運(yùn)動(dòng)中的“另類(lèi)加速度”定義為A＝，其中v0和v分別表示某段位移

22、x內(nèi)的初速度和末速度。A＞0表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，A＜0表示物體做減速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)力學(xué)單位制，“另類(lèi)加速度”A的國(guó)際單位應(yīng)為 (　　) A.m/s2 B.m2/s2 C.m－1 D.s－1 解析　根據(jù)公式A＝可知A的單位是：＝s－1，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 7.物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系。下面給出的關(guān)系式中，l是長(zhǎng)度，v是速度，m是質(zhì)量，g是重力加速度，這些量都用國(guó)際單位制單位。試判斷下列表達(dá)式的單位，并指出這些單位所對(duì)應(yīng)的物理量的名稱。 (1)單位________，物理量名稱________。 (2)單位________，物理量名稱

23、________。 (3)m單位________，物理量名稱________。 解析　長(zhǎng)度l的單位是m，速度v的單位是m/s，質(zhì)量m的單位是kg，重力加速度g的單位是m/s2，故分別代入表達(dá)式即可推出。 答案　(1)秒(s)　 時(shí)間 (2)米/秒2(m/s2) 　加速度 (3)牛(N)　 力 8.選定了長(zhǎng)度的單位m，質(zhì)量的單位kg、時(shí)間的單位s之后，就可以導(dǎo)出力學(xué)中其他所有的物理量的單位，但必須依據(jù)相關(guān)的公式?，F(xiàn)有一個(gè)物理量及其表達(dá)式為A＝，其中M是質(zhì)量，r是長(zhǎng)度，又已知G的單位是N·m2·kg－2，據(jù)此能否推知A是什么物理量？ 解析　的相應(yīng)單位是 ＝ ＝＝＝m/s， 該表達(dá)式是速度的單位，所以物理量A是速度。 答案　速度 9.大連某條道路上，規(guī)定車(chē)輛行駛速度不得超過(guò)30 km/h，在一次交通事故中，肇事車(chē)是一輛卡車(chē)，測(cè)得這輛車(chē)緊急剎車(chē)(車(chē)輪被抱死)時(shí)留下的剎車(chē)痕跡長(zhǎng)為7.6 m。經(jīng)過(guò)測(cè)試得知這種輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，請(qǐng)判斷該車(chē)是否超速。(g取10 m/s2) 解析　剎車(chē)時(shí)的合力：F＝μmg 由牛頓第二定律F＝ma得 剎車(chē)時(shí)的加速度a＝＝μg＝7 m/s2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－v＝－2ax得 v0≈10.3 m/s≈37.1 km/h＞30 km/h， 所以該車(chē)超速。 答案　超速 11