4.4 力学单位制 同步练 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练通过基础认知、综合理解、应用提升三层设计，覆盖力学单位制核心知识点，从概念识别到实际应用，适配新授课知识巩固需求，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|基本单位识别、测量工具匹配|单选多选结合，直接考查核心概念，如第1题基本单位判断，强化物理观念| |综合理解层|单位导出、单位制应用|填空与多选结合，如第10题力的单位导出，体现科学推理| |应用提升层|实际情境单位运算、综合问题解决|实验题与解答题，如第15题单位换算、第16题运动情境分析，培养科学探究能力|

4.4力学单位制（同步练）原卷版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．下列均属于国际单位制基本单位的是（     ） A．kg、m、J B．kg、m、s C．cm、m/s²、K D．N、s、m/s 2．下列器材中，不是测量力学基本物理量的工具的是（     ） A．天平 B．电磁打点计时器 C．弹簧测力计 D．刻度尺 3．作为国防重器的核潜艇，对于外壳材料的耐压性能要求非常高，目前我国的国产超级钢的耐压强度已高达。若用国际单位制中的基本单位来表示，下列选项中正确的是（　　） A． B． C． D． 4．汽车扭矩是发动机曲轴输出的旋转力矩，直接决定车辆起步、加速和爬坡能力。物理学中它定义为力与力臂的乘积，则国际单位制中扭矩的单位是（     ） A． B． C． D． 5．某物理量的表达式为，其中表示力、表示时间，表示质量，则这个物理量可能是（     ） A．速度 B．角速度 C．加速度 D．位移 6．物理学的单位制有助于我们检查运算结果是否正确。某同学在解答一道已知量完全由字母表达的计算题时，解得某物体的位移表达式如下，请你用单位制的知识检查结果可能正确的是（     ） A． B． C． D． 二、多选题 7．关于力学单位制，下列说法正确的是（　　） A．kg、m/s、N是导出单位 B．kg、m、s是基本单位 C．在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kg D．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是 8．质量的物体，测得它的加速度，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是（     ） A． B． C． D． 9．《史记·夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”，表明当时已经以名人为标准进行单位的统一，出现了最早的法定单位。国际单位制（SI）是世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统。在国际单位制中，下列物理量单位属于力学基本单位的是（　　） A．牛顿（N） B．厘米（cm） C．米（m） D．秒（s） 三、填空题 10．公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，可表示为______。力的单位是______（选填“基本”或“导出”）单位。 11．因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求，因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即。此次标准实施后，国际单位中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。则普朗克常量h的单位用国际单位制的基本单位可以表示为______。 12．小理计算某物体运动的位移时，得到表达式。用单位制进行检查，这个结果________（选填：“可能正确”或“一定错误”），理由是：________________。 四、实验题 13．设雨滴下落中受到的空气阻力可以表示为，其中C为空气阻力系数（无单位的常数），为空气密度，r为雨滴（可看成球形）的半径，v为雨滴的速度。已知球体的体积公式为，取，且设雨滴下落过程中质量不变、保持球形，则： (1)若不计空气阻力，从490m高处由静止落下的雨滴，落地速度大小为________。 (2)空气阻力表达式中的________。 (3)假设某两个雨滴的下落过程图像如图所示，其中为两曲线在O点的切线，则的斜率为________。1、2两个哪个是更大的雨滴________；当两雨滴半径之比为1∶2时，二者最大速度之比为________。 14．橡皮绳也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。 （1）在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是________（填选项序号）。 A．Pa    B．N·m    C．N/m    D．N （2）有一段横截面为圆形的橡皮绳，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。 ①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度，利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。 ②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验，当悬挂钩码的质量为m时，测得橡皮绳长度为，已知当地重力加速度为g，则此橡皮绳Y值的表达式为Y＝________（用D、、、m、g表示）。 五、解答题 15．牛顿是力的国际单位制单位，力的另一个单位是达因。达因是这样规定的：使质量为1克的物体产生1厘米/秒2的加速度的力的大小为1达因。试推算出1达因等于多少牛顿。 16．如图所示为趣味运动会托乒乓球跑步的比赛情景，赛道为水平直道，运动员在比赛过程中以速度沿水平直道做匀速直线运动，球拍与水平面的夹角始终为，质量为的乒乓球一直位于球拍中心且相对球拍不动。已知球拍与球之间的摩擦力恰好为零；球受到的空气阻力的方向与运动方向相反，大小与其速度的大小成正比，即（比例系数为常数）。重力加速度取。求： (1)乒乓球受到的支持力的大小； (2)空气阻力的大小； (3)比例系数。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4力学单位制（同步练）解析版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．下列均属于国际单位制基本单位的是（     ） A．kg、m、J B．kg、m、s C．cm、m/s²、K D．N、s、m/s 【参考答案】B 【解析】A．是能量单位，由基本单位推导得到，不是基本单位，故A错误； B．、、分别是质量、长度、时间的国际单位制基本单位，故B正确； C．不是国际单位制长度的基本单位，是加速度单位，不是基本单位，故C错误； D．是力的单位，是速度单位，二者都不是基本单位，故D错误。 故选B。 2．下列器材中，不是测量力学基本物理量的工具的是（     ） A．天平 B．电磁打点计时器 C．弹簧测力计 D．刻度尺 【参考答案】C 【解析】A．天平用于测量质量，质量属于力学基本物理量，故A正确； B．电磁打点计时器记录纸带上相邻打点的时间间隔，可测量时间，时间属于力学基本物理量，故B正确； C．弹簧测力计用于测量力的大小，力不是力学基本物理量，故C错误； D．刻度尺用于测量长度，长度属于力学基本物理量，故D正确。 本题要求选出不能测量力学基本物理量的工具，故选C。 3．作为国防重器的核潜艇，对于外壳材料的耐压性能要求非常高，目前我国的国产超级钢的耐压强度已高达。若用国际单位制中的基本单位来表示，下列选项中正确的是（　　） A． B． C． D． 【参考答案】C 【解析】压强的定义式为 因此压强单位的导出关系为 ； 根据牛顿第二定律 力的单位导出关系为 ； 将力的单位代入压强单位表达式，可得 故选C。 4．汽车扭矩是发动机曲轴输出的旋转力矩，直接决定车辆起步、加速和爬坡能力。物理学中它定义为力与力臂的乘积，则国际单位制中扭矩的单位是（     ） A． B． C． D． 【参考答案】D 【解析】根据题干，扭矩为 其中是力，是力臂，根据牛顿第二定律 力的单位是（即），因此扭矩单位为 故D正确。 故选D。 5．某物理量的表达式为，其中表示力、表示时间，表示质量，则这个物理量可能是（     ） A．速度 B．角速度 C．加速度 D．位移 【参考答案】A 【解析】本题通过量纲分析判断物理量的类别， 的表达式推导量纲为 则这个物理量可能是速度。 故选A。 6．物理学的单位制有助于我们检查运算结果是否正确。某同学在解答一道已知量完全由字母表达的计算题时，解得某物体的位移表达式如下，请你用单位制的知识检查结果可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【参考答案】B 【解析】位移的单位为，力的单位满足，时间单位为，质量单位为，逐一判断各选项等号右侧的单位： A．右侧单位为，为速度单位，与位移单位不符，故A错误； B．右侧单位为，与位移单位一致，故B正确； C．右侧单位为，与位移单位不符，故C错误； D．右侧单位为，与位移单位不符，故D错误。 故选B。 二、多选题 7．关于力学单位制，下列说法正确的是（　　） A．kg、m/s、N是导出单位 B．kg、m、s是基本单位 C．在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kg D．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是 【参考答案】BD 【解析】A．国际单位制中的基本单位包括，，等，和均为由基本单位导出的单位，而是基本单位，故A错误； B．，，都是国际单位制的基本单位，故B正确； C．国际单位制中质量的基本单位是，不是质量的国际单位制基本单位，故C错误； D．牛顿第二定律指出，物体所受合力与质量、加速度满足，其中表示合力，故D正确。 故选BD。 8．质量的物体，测得它的加速度，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是（     ） A． B． C． D． 【参考答案】BD 【解析】质量和加速度统一换算为国际单位制单位分别为，，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 A．质量和加速度均未换算为国际单位制单位，且把4000直接作为以为单位的力，运算错误，故A错误； B．0.2和0.2分别为质量和加速度在国际单位制中的数值，运算结果附上力的国际单位，写成正确，故B正确； C．物理量的运算结果必须带有相应单位，缺少单位，故C错误； D．将质量和加速度的数值及单位同时代入，且，所以，故D正确。 故选BD。 9．《史记·夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”，表明当时已经以名人为标准进行单位的统一，出现了最早的法定单位。国际单位制（SI）是世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统。在国际单位制中，下列物理量单位属于力学基本单位的是（　　） A．牛顿（N） B．厘米（cm） C．米（m） D．秒（s） 【参考答案】CD 【解析】国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒。 故选CD。 三、填空题 10．公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，可表示为______。力的单位是______（选填“基本”或“导出”）单位。 【参考答案】 导出 【解析】[1][2]根据F=ma，则力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，可表示为。力的单位是导出单位。 11．因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求，因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即。此次标准实施后，国际单位中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。则普朗克常量h的单位用国际单位制的基本单位可以表示为______。 【参考答案】 【解析】根据，可知普朗克常量h的单位用国际单位制的基本单位可以表示为。 12．小理计算某物体运动的位移时，得到表达式。用单位制进行检查，这个结果________（选填：“可能正确”或“一定错误”），理由是：________________。 【参考答案】一定错误 等号右侧单位为m/s，等号左侧单位为m，单位不一致 【解析】[1][2]根据导出单位可推导 位移的单位是m，所以等号右侧单位为m/s，等号左侧单位为m，单位不一致，则这个结果是错误的。 四、实验题 13．设雨滴下落中受到的空气阻力可以表示为，其中C为空气阻力系数（无单位的常数），为空气密度，r为雨滴（可看成球形）的半径，v为雨滴的速度。已知球体的体积公式为，取，且设雨滴下落过程中质量不变、保持球形，则： (1)若不计空气阻力，从490m高处由静止落下的雨滴，落地速度大小为________。 (2)空气阻力表达式中的________。 (3)假设某两个雨滴的下落过程图像如图所示，其中为两曲线在O点的切线，则的斜率为________。1、2两个哪个是更大的雨滴________；当两雨滴半径之比为1∶2时，二者最大速度之比为________。 【参考答案】(1)98 (2)2 (3)g 1 【解析】（1）若不计空气阻力，从490m高处由静止落下的雨滴可认为做自由落体运动，则落地速度大小为 （2）单位为N，则单位为N，即解得x=2 （3）[1][2][3]刚开始下落时，雨滴受阻力为零，则加速度为g，则的斜率为g；当达到稳定速度时满足 即 解得 可知稳定速度越大，雨滴的半径越大，可知1是更大的雨滴；当两雨滴半径之比为1∶2时，二者最大速度之比为。 14．橡皮绳也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。 （1）在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是________（填选项序号）。 A．Pa    B．N·m    C．N/m    D．N （2）有一段横截面为圆形的橡皮绳，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。 ①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度，利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。 ②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验，当悬挂钩码的质量为m时，测得橡皮绳长度为，已知当地重力加速度为g，则此橡皮绳Y值的表达式为Y＝________（用D、、、m、g表示）。 【参考答案】A 【解析】（1）[1] 由F＝kx 可得Y的单位为 故选A。 （2）[2]根据上面推导，得 其中 代入可得 五、解答题 15．牛顿是力的国际单位制单位，力的另一个单位是达因。达因是这样规定的：使质量为1克的物体产生1厘米/秒2的加速度的力的大小为1达因。试推算出1达因等于多少牛顿。 解：由牛顿第二定律 牛顿的定义为 由题给达因的定义， 进行单位换算，， 因此 16．如图所示为趣味运动会托乒乓球跑步的比赛情景，赛道为水平直道，运动员在比赛过程中以速度沿水平直道做匀速直线运动，球拍与水平面的夹角始终为，质量为的乒乓球一直位于球拍中心且相对球拍不动。已知球拍与球之间的摩擦力恰好为零；球受到的空气阻力的方向与运动方向相反，大小与其速度的大小成正比，即（比例系数为常数）。重力加速度取。求： (1)乒乓球受到的支持力的大小； (2)空气阻力的大小； (3)比例系数。 解：（1）匀速运动时受力分析如图所示 根据平衡条件得 代入数据可得 （2）根据平衡条件得 代入数据可得 （3）根据题意可知 可得 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $