第四章 牛顿运动定律
4 力学单位制
学习目标
1.知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是导出单位.2.知道力学中的三个基本单位.3.认识单位制在物理计算中的作用.自主探究
1.物理学的关系式确定了物理量之间的关系时,也确定了物理量
间的关系.2.只要选定几个物理量的单位,就能够利用
推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做
,它们的单位叫做
.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做
,和
一起组成了单位制.3.在国际单位制中,基本量共有七个,力学的基本量是
、
、
,它们的基本单位是
、
、
.热学的基本量是
、
,它们的基本单位是
、
.电学的基本量是
,它的基本单位是
.光学的基本量是
,它的基本单位是
.合作探究
一、单位制
问题探究:(1)什么叫做单位? (2)力、质量、长度、时间、速度、加速度的单位都有哪些? (3)72km/h与20m/s两个速度相比较,哪个大? 1.选来作为标准的同类量称之为单位,比如:1790年巴黎会议约定,通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一定义为
;1dm3的水在其密度最大时的温度(约为4℃)下的质量为
.2.位移常用的单位有
等;质量的单位有
等;时间单位有
等;速度单位有
等;加速度的单位有
等;力的单位有
.3.常见单位间的换算关系:1km=
m;1cm=
m;1g=
kg;1t=
kg;1km/h=
m/s;1N=
kg·m/s2.
二、国际单位制
提出问题:(1)国际单位制中的基本量一共有几个?名称分别是什么?符号分别怎么写? (2)在国际单位制中,这些物理量的单位名称和符号分别怎么写? (3)利用这些基本量和基本单位,写出其他物理量的导出单位.至少写出三个.【例题】一辆质量为2t的汽车以54km/h的速度行驶,关闭发动机,经15s停下来,求刹车过程的阻力是多大?刹车过程中汽车通过的位移是多大? 1.在计算过程中不必把各物理量的单位一一代入,只要在计算式末尾写出待求量的单位就可以了,这样可简化计算过程.2.可对计算结果的正、误进行检验.在物理计算中,如果所有已知量都用同一种单位制的单位来表示,计算结果也必定是用这种单位制中的单位来表示的.如果所求物理量的单位错误,那么结果一定错误.课堂检测
1.关于物理量的单位,下列说法中正确的是(
) A.任何一个物理量和物理概念都具有相对应的唯一单位
1 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 2.下列说法正确的是(
) A.国际单位制中,力学中的基本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s) B.牛顿(N)是力学的基本单位,但不是国际单位制中的基本单位 C.帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的导出单位 D.长度是国际单位制中的基本单位 3.下列物理量的单位是导出单位(
)
A.力的单位N B.压强的单位Pa C.长度的单位m D.加速度的单位m/s2 4.下列说法正确的是(
) A.物体的质量不确定时,a一定正比于合外力F B.对于不同的合外力,a一定反比于m C.在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
D.在公式F=ma中,当m和a分别用千克、米每二次方秒作单位时,F必须用牛顿作单位
5.在一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题),一个同学解得x=(t1+t2),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
6.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是(
) A.m=kg=0.2kg B.m==20=20kg C.m==20kg D.m=kg=20kg 7.关于物理量或物理量的单位,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、时间为三个基本物理量 B.为了纪念牛顿,人们把“牛顿”作为力学中的基本单位 C.1N/kg=1m/s2 D.“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位 8.下列说法中正确的是(
) A.在国际单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,力的单位是N B.在国际单位制中,若力的单位是N,则是采用m、kg、s为基本单位 C.N是国际单位制中的一个基本单位 D.N是国际单位制中的一个导出单位
9.物体静止在水平面上,当用F1=5N的水平拉力拉物体时,物体的加速度为a1=1m/s2,当用F2=8N的水平力拉物体时,加速度为a2=2m/s2.求: (1)物体的质量;
2 (2)物体所受的摩擦力.
10.一辆质量为4×103kg的汽车在水平地面上匀速行驶,某个时刻关闭发动机,经过20s滑行40m而停止下来,求汽车所受阻力为多大?
参考答案 自主探究 1.单位
2.物理量之间的关系 基本量 基本单位 导出单位 基本单位
3.长度 质量 时间 米 千克 秒 热力学温度 物质的量 开 摩尔 电流 安 发光强度 坎 合作探究
一、单位制 1.1m 1kg 2.cm、m、km g、kg、t s、min、h m/s、km/h m/s
2、cm/s2 N、kg·m/s2 3.103 10-2 10-3 103 3.6 1 课堂检测
1.C 解析:任何物理量都有单位,但单位并不一定唯一,物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出.2.AC 解析:力学中三个基本量为长度、质量、时间,其国际单位制中的单位是米(m)、千克(kg)和秒(s),选项A正确;牛顿(N)是国际单位制中的导出单位,选项B错误;帕斯卡(Pa)和焦耳(J)是国际单位制中的导出单位,选项C正确;长度是物理量,不是单位,选项D错误.3.ABD 解析:力学单位中除了三个基本量——长度、质量、时间的单位外,其余的单位均为导出单位.4.D 解析:物体的质量一定时,加速度与合外力成正比;物体受到的合外力一定时,加速度与质量成反比,选项A、B错误;只有F、m、a三个量的单位都取国际单位制单位时,公式F=ma才成立,选项C错误,选项D正确.5.B 解析:在x=(t1+t2)式中,等号左边的单位是长度单位,而等号右边单位推知是速度单位,所以结果一定是错误的,单位制选得不同,不会影响结果的准确性,故选项A、C、D错误,选项B正确.
3 6.D 解析:在进行数量运算的同时,也要把单位带进运算过程.带单位运算时,可以将数据均带上单位,且单位换算要准确.也可以把题中的已知量的单位都用国际单位制表示,计算的结果就用国际单位制表示,这样在统一已知量的单位以后,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.在备选的四个选项中A、C错误,选项B解题过程正确,但不简洁,只有选项D运算正确,且简洁而又规范.7.ACD 解析:力学中的三个基本量是长度、质量和时间,选项A正确;“牛顿”的定义指的是使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度所需要的力,即1N=1kg·m/s2,故选项B错误,选项C正确;“米”“千克”“牛顿”都属于国际单位制的单位,选项D正确.8.BD 解析:当采用m、kg、s为基本单位时,力的单位才是N,选项A错误,选项B正确;N是导出单位,而非基本单位,选项C错误、选项D正确.9.解析:设物体的质量为m,物体所受的摩擦力为Ff.当用F1的水平拉力拉物体时,根据牛顿第二定律有 F1-Ff=ma1.当用F2的水平拉力拉物体时,根据牛顿第二定律有 F2-Ff=ma2.联立解得Ff=2N,m=3kg.答案:(1)3kg (2)2N 10.解析:根据题意可判断汽车在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=v0-at 根据位移公式得x=v0t-at2 由以上两式解得a= 这时只要正确确定已知量的单位(要统一),可不把各量单位代入,则 a=m/s2=0.2m/s2 根据牛顿第二定律知汽车所受阻力 F=ma=4×103×0.2N=800N.答案:800N
高中物理第四章第五节4.5牛顿第三定律同步练习(新人教版必修1)
