第4章 4 力学单位制（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 本同步练习以“力学单位制”为核心，通过“基础巩固-综合运用-拓广探索”三层设计，实现从概念识别到量纲分析再到实际问题解决的知识进阶，适配新授课分层教学需求，强化物理观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|基本量、基本单位、导出单位识别|以选择题（如第1题基本量判断、第3题国际基本单位选择）夯实物理观念，聚焦核心概念直接应用| |综合运用|单位定义、量纲分析、单位制应用|结合普朗克常量定义千克（题9）、升力量纲分析（题10），提升科学推理与论证能力| |拓广探索|实际情境中的单位与规律应用|通过竖直上抛运动时间表达式合理性判断（题13），培养质疑创新与问题解决能力|

4. 力学单位制 基础巩固 1. 下列物理量属于基本量的是 ( ) A. 速度 B. 密度 C. 长度 D. 加速度 2. 初中已学过很多物理量以及所对应的单位, 根据力学单位制, 可以将导出单位化为基本单位, 下列物理量与单位对应正确的是 ( ) A. 力 B. 压强 C. 热值 D. 功 3. 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 、千克、秒 D. 米/秒、千克、秒 4. 如图所示的仪器中不能直接测量国际单位制中对应的力学基本量的是 ( ) A. B. C. D. 5. 有关下面的物理量和单位的归属情况正确的是 ( ) ① 密度 ② 牛顿 ③ 米/秒 ④ 加速度 ⑤ 长度 ⑥ 质量 ⑦ 千克 ⑧时间 A. 属于国际单位制中基本单位的是 ① ⑤ ⑥ ⑧ B. 属于国际单位制中基本单位的是⑦ C. 属于国际单位制中基本单位的是②③⑦ D. 属于国际单位制中基本单位的是④⑤⑥ 6. 关于力学单位制，下列说法错误的是( ) A. 在国际单位制中，kg、m/s、m/s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. 基本单位和导出单位共同组成单位制 D. 在国际单位制中, 牛顿第二定律的表达式是 7. 据报道,我国人造太阳高 、直径 、重达 ，成功实现 持续放电 的成果，打破了世界纪录. 这则新闻涉及了长度、质量、温度和时间及其单位, 在国际单位制中, 下列说法正确的是 ( ) A. 力学基本量是长度、质量、时间, 所有的物理量都有单位 B. 都是导出单位 C. 根据牛顿第二定律表达式可知 D. 新闻中涉及的“11 m”“400 t”“101.2 s”中， 、 和 是国际单位制中的基本单位 8. 研究表明,空气中的声速 与空气密度 、空气压强 二者有关,从力学单位制的角度考虑,下列计算式 (其中 均为无单位的比例系数) 中可能正确的是 ( ) A. B. C. D. 综合运用 9. 国际单位制定义了米(m)、秒(s)等 7 个基本单位, 其他单位均可由物理关系导出. 原来由铂铱合金的圆柱体制成的“国际千克原器”, 它的质量随时间推移，会有微小变化，已经影响到质量单位的使用. 因此，第 26 届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量 ( 的数值为 是焦耳, ) 定义. 至此,7 个基本单位全部用基本物理常量来定义. 由以上信息判断,下列说法正确的是 ( ) A. “千克”单位没有了实物千克原器作标准， 会导致基本单位的不稳定 B. 7 个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 C. 因为重新定义了 “千克” 的单位，所以在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是 D. 由题意可知, 单位也可以用基本单位表示为 10. 我们生活中的许多实际现象如果要用物理规律严格地进行求解往往会很复杂, 甚至可能无法求解, 而有些问题用量纲分析法就简便得多. 比如, 鸟能够飞起来的必要条件是空气对鸟的升力大于鸟的重力，设鸟的升力为 ,它与鸟的翅膀面积 和飞行速度 有关, 另外鸟是在空气中飞行的, 因而可能与空气的密度 有关,人们猜测 与这些有关因素之间的关系式为 ,其中 为无量纲的常数. 根据量纲分析的方法, 你认为该公式中的 分别应为 ( ) A. B. C. D. 11. 下列关于力学单位制的说法正确的是( ) A. 在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位 B. 力学单位制中, 其单位选为基本单位的物理量有长度、质量和速度 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. 所有导出单位都不可用基本单位表示 12. 某物理量 ,其中 分别为物体运动的位移和加速度，则 的单位与下列哪个物理量的单位一致 ( ) A. 长度 B. 质量 C. 时间 D. 力 拓广探索 13. 从地面以大小为 的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间 皮球落回地面，落地时皮球的速度大小为 . 已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比, 重力加速度为 . 下面给出时间 的四个表达式中只有一个是合理的. 你可能不会求解 , 但是你可以通过一定的物理分析, 对下列表达式的合理性做出判断. 根据你的判断，你认为 的合理表达式应为 ( ) 第 13 题 A. B. C. D. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $ 4. 力学单位制 基础巩固 1. 下列物理量属于基本量的是 ( ) A. 速度 B. 密度 C. 长度 D. 加速度 【答案】 C 【解析】国际单位制规定了七个基本物理量, 分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量. 故选 C. 2. 初中已学过很多物理量以及所对应的单位, 根据力学单位制, 可以将导出单位化为基本单位, 下列物理量与单位对应正确的是 ( ) A. 力 B. 压强 C. 热值 D. 功 【答案】 【解析】由 可知, 错误; 由压强的定义式 可知, ,即压强的单位为 正确; 由 可知, 错误; 由 可知, , D 错误.故选 B. 3. 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 、千克、秒 D. 米/秒、千克、秒 【答案】 A 【解析】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, 故选 A. 4. 如图所示的仪器中不能直接测量国际单位制中对应的力学基本量的是 ( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】刻度尺能直接测量长度, 长度是力学基本物理量, A 正确, 不符合题意; 弹簧测力计是测量力的, 力不是力学基本物理量, B 错误, 符合题意; 秒表测量时间, 时间是力学基本物理量, C 正确, 不符合题意; 天平测量质量, 质量是力学基本物理量，D正确，不符合题意. 故选 B. 5. 有关下面的物理量和单位的归属情况正确的是 ( ) ① 密度 ② 牛顿 ③ 米/秒 ④ 加速度 ⑤ 长度 ⑥ 质量 ⑦ 千克 ⑧时间 A. 属于国际单位制中基本单位的是 ① ⑤ ⑥ ⑧ B. 属于国际单位制中基本单位的是⑦ C. 属于国际单位制中基本单位的是②③⑦ D. 属于国际单位制中基本单位的是④⑤⑥ 【答案】B 【解析】密度、加速度是导出量, 长度、时间、质量是国际单位制的基本物理量, 牛顿、米/秒是导出单位, 千克是国际单位制的基本单位, B 正确. 故选 B. 6. 关于力学单位制，下列说法错误的是( ) A. 在国际单位制中，kg、m/s、m/s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. 基本单位和导出单位共同组成单位制 D. 在国际单位制中, 牛顿第二定律的表达式是 【答案】 A 【解析】在国际单位制中, kg 是基本单位, m/s、m/s2 是导出单位, A 错误; 质量的单位 kg、长度的单位 m、时间的单位 s 是国际单位制中力学的三个基本单位, B 正确; 基本单位和导出单位共同组成了单位制, C 正确; 在国际单位制中, 牛顿第二定律的表达式是 正确. 故选 A. 7. 据报道,我国人造太阳高 、直径 、重达 ，成功实现 持续放电 的成果，打破了世界纪录. 这则新闻涉及了长度、质量、温度和时间及其单位, 在国际单位制中, 下列说法正确的是 ( ) A. 力学基本量是长度、质量、时间, 所有的物理量都有单位 B. 都是导出单位 C. 根据牛顿第二定律表达式可知 D. 新闻中涉及的“11 m”“400 t”“101.2 s”中， 、 和 是国际单位制中的基本单位 【答案】 C 【解析】在国际单位制中, 力学基本量是长度、质量、时间,单位是物理量的组成部分,有单位的物理量要注明单位, 但并不是所有物理量都有单位,如前面学过的动摩擦因数 就没有单位, A 错误; 千克是质量的单位, 是基本单位, B 错误;根据牛顿第二定律表达式 进行单位运算,可知 正确; 在国际单位制中,长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量, 力学的三个基本单位分别是米、千克、秒，D 错误. 故选 C. 8. 研究表明,空气中的声速 与空气密度 、空气压强 二者有关,从力学单位制的角度考虑,下列计算式 (其中 均为无单位的比例系数) 中可能正确的是 ( ) A. B. C. D. 【答案】 【解析】根据力学单位制,速度 的单位为 ,密度 的单位为 ,压强 的单位为 , 则 的单位是 的单位是 的单位是 的单位是 . 故选 C. 综合运用 9. 国际单位制定义了米(m)、秒(s)等 7 个基本单位, 其他单位均可由物理关系导出. 原来由铂铱合金的圆柱体制成的“国际千克原器”, 它的质量随时间推移，会有微小变化，已经影响到质量单位的使用. 因此，第 26 届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量 ( 的数值为 是焦耳, ) 定义. 至此,7 个基本单位全部用基本物理常量来定义. 由以上信息判断,下列说法正确的是 ( ) A. “千克”单位没有了实物千克原器作标准， 会导致基本单位的不稳定 B. 7 个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 C. 因为重新定义了 “千克” 的单位，所以在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是 D. 由题意可知, 单位也可以用基本单位表示为 【答案】B 【解析】为了保证基本单位的稳定性, 基本单位全部采用物理常量定义, A 错误, B 正确; 只有在国际单位制中, 牛顿第二定律的表达式 中的 才是 1,此时的表达式才能写成 错误; 由题意可知 错误. 故选 B. 10. 我们生活中的许多实际现象如果要用物理规律严格地进行求解往往会很复杂, 甚至可能无法求解, 而有些问题用量纲分析法就简便得多. 比如, 鸟能够飞起来的必要条件是空气对鸟的升力大于鸟的重力，设鸟的升力为 ,它与鸟的翅膀面积 和飞行速度 有关, 另外鸟是在空气中飞行的, 因而可能与空气的密度 有关,人们猜测 与这些有关因素之间的关系式为 ,其中 为无量纲的常数. 根据量纲分析的方法, 你认为该公式中的 分别应为 ( ) A. B. C. D. 【答案】 【解析】面积 的单位是 ,速度 的单位是 ,密度 的单位是 ，力 的单位是 ，即 ・ ，分别将数值代入，可知 B 正确. 故选 B. 11. 下列关于力学单位制的说法正确的是( ) A. 在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位 B. 力学单位制中, 其单位选为基本单位的物理量有长度、质量和速度 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. 所有导出单位都不可用基本单位表示 【答案】C 【解析】在有关力学的分析计算中, 只要采用同一单位制即可, 不是必须采用国际单位制, A 错误; 力学单位制中, 其单位选为基本单位的物理量有长度、质量和时间, B 错误; 力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒, C 正确; 有些导出单位可用基本单位来表示, 如速度、加速度的单位, D 错误. 故选 C. 12. 某物理量 ,其中 分别为物体运动的位移和加速度，则 的单位与下列哪个物理量的单位一致 ( ) A. 长度 B. 质量 C. 时间 D. 力 【答案】 【解析】由于位移的单位为 ,加速度的单位为 ,根据力学单位制的应用可知，物理量 的单位为 ，即与时间的单位一致. 故选 C. 拓广探索 13. 从地面以大小为 的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间 皮球落回地面，落地时皮球的速度大小为 . 已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比, 重力加速度为 . 下面给出时间 的四个表达式中只有一个是合理的. 你可能不会求解 , 但是你可以通过一定的物理分析, 对下列表达式的合理性做出判断. 根据你的判断，你认为 的合理表达式应为 ( ) 第 13 题 A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】下降过程皮球做加速运动,若忽略次要因素(空气阻力),时间约为 ,而上升阶段做匀减速直线运动,同理忽略次要因素,时间约为 ,故总时间约为 , 正确, B 错误; 选项 C 中时间 的单位为 ,而 的单位为 错误; 选项 D 中时间 的单位为 ,而 的单位为 , D 错误. 故选 A. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $