12.牛顿第一定律、牛顿第二定律、力学单位制-2026年新高一物理暑假衔接讲义（内含学生版和教师版）

这是一份12.牛顿第一定律、牛顿第二定律、力学单位制-2026年新高一物理暑假衔接讲义（内含学生版和教师版），共19页。学案主要包含了教法备注，思考与讨论等内容，欢迎下载使用。
【教法备注】
建议时长5min
1 .(多选)如图所示，上表面光滑的半圆柱体固定在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点 O的 A点，在外力 F作用下沿圆弧缓慢下滑到 B点，此过程中 F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法正确的是（ ）
A.半圆柱体对小物块的支持力变大
B.半圆柱体对小物块的支持力变小
C.外力 F变大
D.外力 F变小
【教法备注】
易
【答案】 BC
【解析】物块缓慢下滑即处于平衡状态， F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向，因此总有
F=mgsin⁡θ
F1=mgcs⁡θ
下滑过程中θ增大，因此 F增大，F1减小。故答案为BC。
2 .(多选)如图a所示，工人用推车运送石球，到达目的地后，缓慢抬起把手将石球倒出（图b）．若石球与板OB、OA之间的摩擦不计，∠AOB＝60∘，图 a中BO与水平面的夹角为30∘，则在抬起把手使OA变为水平的过程中，石球对OB板的压力N1、对OA板的压力N2的大小变化情况是（ ）
A.N1变小
B.N1变大
C.N2先变大后变小
D.N2先变小后变大
【教法备注】
中
【答案】 AC
【解析】 【详解】以石球为对象，受力如图所示
缓慢抬起过程中，石球受力平衡，结合数学知识可得
N1sinβ=N2sinγ=Gsinα
其中G和α不变，在转动过程中β从90°增大到180°，则sin⁡β不断变小，N1将不断变小；γ从150°减小到60°，其中跨过了90°，因此sin⁡γ先变大后变小，则N2将先变大后变小．故选AC．
抛转引玉
初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？ 滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。这与牛顿第一定律矛盾吗？
【教法备注】
力是改变物体运动状态的原因 不矛盾
考情分析

【教法备注】
牛顿第二定律中的动力学问题一般出现在计算题中，属于动力学综合问题的基础部分
目标解读
知识导图
课堂目标
1、了解伽利略理想实验并清楚牛顿第一定律的来源和发展 2、理解牛顿第二定律的建立过程，进一步深化对力与运动关系的理解 3、掌握国际单位制的七个基本单位，以及如何通过基本单位导出其它单位
课程重难点
1. 掌握伽利略的理想实验的实验方法 2.掌握质量是惯性的唯一标志，理解牛顿第一定律（重点） 3. 掌握国际单位制的七个基本单位，以及如何通过基本单位导出其它单位 4.理解牛顿第二定律，并能简单应用 （重点）
一、牛顿第一定律
（一）理想斜面实验
1. 亚里士多德的观点 ： 力是 维持 物体运动的原因（错误的观点） 2.伽利略的观点： 力不是维持 物体运动的原因 3.笛卡尔的观点： 如果运动中的物体没有受到力的作用，将继续以 同一速度 沿着 同一条 直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 4.伽利略理想斜面实验思路: 步骤1：如上图，让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动，如果没有摩擦，小球将上升到 原来 的 高度步骤2：若减小右侧斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到 原来的高度 ，但在斜面上通过距离更 长 步骤3： 若右侧斜面减小至水平，小球 不可能 达到原来的高度，将沿水平面以 不变的 速度永远运动下去 得出结论：力不是维持物体运动的原因。 因阻力不可消除，斜面也不能无限长，所以这是个“理想实验”， 不可以 实验验证。
【教法备注】
（1）亚里士多德在对运动现象进行大量观察后提出，物体在水平面上的运动，需要借助外力才能维持，如果外力停止作用，物体就要静止下来。这是因为地面上的物体都跟地球一样，他们的“自然本性”是静止；而天体却与地球不同，它们的“自然本性 ”是以地球为中心做圆周运动。所以 亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静 止 ； 由于亚里士多德的理论看上去很“靠谱”，而且符合人们的日常生活经验，因此，为世人认可并广为流传。然而在探究运动原因的过程中，正是由于这个错误判断维持了近两千年，而在这漫长的岁月里，物理学的发展一直没有突破性的进展。这说明人们对于物理现象的研究还没有掌握科学的方法。直到三百多年前，伽利略才创造了有效的研究方法，揭示了现象的本质，开启了物理学的崭新一页。 （2）实际上，亚里士多德和伽利略此时还未存在力的概念，只是描述为物体间的相互作用，是牛顿总结提出的力，此处为了表述方便，只是借用力的概念。
经典例题
3 .亚里士多德是古代最伟大的哲学家、科学家和教育家之一，但由于历史的局限性，亚里士多德的有些认识是错误的，一位科学家为了证明亚里士多德的一个结论的错误，设计了一个斜面理想实验，下图是这个实验的示意图．
( 1 )(1)设计这个实验的科学家是 （选填：“牛顿”或“伽利略”），这个理想实验说明：力 （选填：“是”或“不是”）维持物体运动的原因．
( 2 )同学们在讨论小球的运动时，提出了以下说法，正确的是（ ）
A.小球能够滚上另一个斜面，是因为小球受到了沿斜面向上的力
B.小球能够滚上另一个斜面，是因为小球受到了惯性的作用
C.静止的小球没有惯性，运动的小球有惯性
D.惯性只与小球本身的质量有关，与小球是否受力无关．
( 3 )在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法．该实验所用研究方法是（ ）
A.理想实验法
B.极限思想法
C.建立物理模型法
D.微元法
【教法备注】
易 理想斜面实验 物理学史
【答案】 (1)伽利略不是
(2)D
(3)A
【解析】 (1)[1][2] 理想斜面实验设计者是伽利略，这个理想实验说明力不是维持物体运动的原因，亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的．
(2)小球能够滚上另一个斜面，是因为小球具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态的性质，惯性只与小球本身的质量有关，与其他无关．故选D．
(3)理想斜面实验所用研究方法是理想实验法．故选A．
知识点总结
1.力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因 (前由伽利略提出，后由牛顿总结，下节讲)。 2. 伽利略用 “实验” + “科学推理” 的方法推翻了亚里士多德的观点,不是纯理想实验。 3. 笛卡尔也研究了这个问题，作为坐标系的发明人,笛卡尔意识到了速度具有方向，方向的改变也是运动状态的改变。
巩固练习
4 .(多选)下列说法符合历史事实的是（ ）
A.爱因斯坦通过“理想试验”推理证实了亚里士多德的观点
B.亚里士多德认为，力是改变物体运动状态的原因
C.伽利略通过“理想实验”得出结论：运动物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
D.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线
【教法备注】
易 理想斜面实验
【答案】 CD
【解析】 A．伽利略通过“理想实验”推理推翻了亚里士多德的观点，选项A为错误选项；B．亚里士多德认为，力是维持物体运动状态的原因；伽利略认为，力是改变物体运动状态的原因，选项B为错误选项；C．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动物体具有一定速度，如果它不受力，没有加速或减速的原因，它将以这一速度永远运动下去，选项C为正确选项；D．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，选项D为正确选项。故答案为CD。
5 .伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片。关于小球在斜面上的运动说法正确的是（ ）
A.小球在斜面上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响
B.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
C.该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础
D.该实验证明了力是维持物体运动的原因
【教法备注】
易
【答案】 B
【解析】 【详解】A．小球在斜面上运动越来越慢，主要是重力的作用，摩擦作用影响很小，故A错误；BD．该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故B正确，D错误；C．该理想实验是以斜面实验真实的实验为基础，再通过合理逻辑推理得到的结果，故C错误。故选B。
6 .理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论．①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）
A.①是事实，②③④是推论
B.②是事实，①③④是推论
C.③是事实，①②④是推论
D.④是事实，①②③是推论
【教法备注】
易
【答案】 B
【解析】 伽利略的理想实验是以经验事实为基础，通过一定的实际实验，再运用分析推理得出结论的．之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的．但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实际过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映．本题实验的四个步骤中，只有②是经验事实，①③④都是推理，实验步骤的正确顺序为②③①④，B选项符合题意．故选B．
学生总结

（二）牛顿第一定律
【思考】 （1）为什么 自行车很容易刹车，但是以同样速度运动的火车则需滑行很长一段路才能停下？（2）为什么 空军歼击机的质量比运输机的质量小得多，但在空战中还要抛掉副油箱？ 1.惯性： 物体保持原来的匀速直线运动 状态或 静止 状态的 性质 叫作惯性 （1）惯性的理解 普遍性： 一切物体都具有惯性，惯性是物体的 固有属性 ； 唯一性： 惯性的大小只与物体的 质量 有关，与 与物体的运动状态，受力情况、所处位置等 其他因素无关。 （2）惯性的表现 当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持 原来的运动状态 不变 举例：原来静止的物体 保持静止 ，原来运动的物体保持原来的速度 继续运动 当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的 难易程度 举例：物体的惯性越大，它的运动状态 越难改变 2.牛顿第一定律（惯性定律）： 一切物体总保持匀速直线运动 状态或 静止 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 （1）物理意义 牛顿第一定律是在大量事实的基础上，通过 理想实验 得 到的，它揭示了力和运动的关系：力 不是 维持物体运动的原因，而是 改变 物体运动状态的原因 （2）注意 物体不受外力时将保持原来的运动状态，可以把“不受外力”拓展延伸为“所受外力的合力为0 ” 牛顿第一定律就是通过理想实验得出的，它 不能 由实际的实验来验证 【思考与讨论】 在空间站可以用实验验证牛顿第一定律吗？
【教法备注】
（1）自行车和火车质量不同，质量不同的物体保持原来运动状态的“本领”不一样，火车质量大，所以保持原来运动状态的“本领”大，所以不容易停下来； （2）为了减轻自身重量，使运动状态更易被改变； 【思考与讨论】 因为不可能把自然界的任何物体完全孤立起来，不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，太空环境只是可以帮助我们更好的理解牛顿第一定律，但是也不可以验证；
经典例题
7 .(多选) 在水平的路面上一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（ ）
A.小车匀速向左运动
B.小车可能突然向左加速运动
C.小车可能突然向右减速运动
D.小车可能突然向左减速运动
【教法备注】
易 惯性的理解
【答案】 BC
【解析】 A．若小车匀速向左运动，则水也匀速运动，速度相等，不会从碗中洒出，故A错误；
B．小车突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以小车向左的速度大于水向左的速度，水将向右洒出，故B正确；
C．小车突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向右的速度小于水向右的速度，水将向右洒出，故C正确；
D．小车突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向左的速度小于水向左的速度，水应向左洒出，故D错误．
故选BC．
8 .在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移，何者？大石重而沙石轻也。”意思是说轻小沙石的运动状态很容易被水流改变，而大石的运动状态不容易被水流改变。下列关于此句话中所描述的现象的说法正确的是（ ）
A.说明力是改变物体运动状态的原因，有力作用物体才会运动，无力作用物体不会运动
B.沙石很小可以视为质点所以容易被冲走，大石很大不能被视为质点所以不容易被冲走
C.轻小的沙石由于质量太小，没有惯性，所以运动状态很容易被水流改变
D.重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变
【教法备注】
易 牛顿第一定律
【答案】 D
【解析】 【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，运动的物体，不受力时，仍会一直运动下去，故A错误；B．物体是否可以看成质点，不是看物体的大小，是否容易被冲走不是取决于是否可以看成质点，故B错误；C．轻小的沙石质量很小，但仍有惯性，只是惯性很小，所以运动状态很容易被水流改变，故C错误；D．重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，故D正确。故选D。
知识点总结
1.惯性 不是 力，因此“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的； 2.无论外力多大，物体的速度都不会发生“突变”，只能在原速度大小、方向的基础上逐渐改变． 速度不能“突变”的原因是物体具有 惯性 ； 3.惯性不同于惯性定律．惯性是 物体本身 具有的属性，无条件；惯性定律是一条规律，揭示了物体不受外力时的运动状态，“不受外力”是先决条件；
巩固练习
9 .图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景，图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景，则下列说法正确的是（ ）
A.小李摔倒是因为下半身的速度大于上半身的速度
B.小张摔倒是因为下半身仍保持原来的运动状态
C.人行走越快越容易摔倒，因此速度越大，人的惯性越大
D.小李摔倒是因为小李的惯性变小了
【教法备注】
易
【答案】 A
【解析】 【详解】A．小李摔倒是因为小李的脚受到的摩擦力突然变小，脚不能立刻停下来，脚向前滑，由于惯性，上半身还要保持原来的运动状态，人下半身的速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，故A正确；B．小张摔倒是因为小张的脚被石头绊到后立即静止，小张的上半身由于惯性仍保持原来的运动状态，小张向前摔倒，故B错误；CD．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故CD错误。故选A。
10 .(多选)关于物体的惯性，下述说法中正确的是（ ）
A.运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大
B.静止的火车起动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故
C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小
D.在“神舟”六号飞船中的物体也存在惯性
【教法备注】
易
【答案】 CD
【解析】 【详解】
A．物体惯性的大小只和物体的质量有关，与物体速度无关，故A错误；
B．静止的火车起动时，速度变化慢，是因为火车的质量大，惯性大，故B错误；
C. 乒乓球质量较小，所以乒乓球惯性小，保持原来运动状态的能力就差，所以可以快速抽杀，故C正确；
D. 物体的惯性仅由质量决定，与运动的状态无关，所以在“神舟“六号飞船中的物体也存在惯性．故D正确．
故选:CD.
11 .打水漂是人类最古老的游戏之一（如图所示）。瓦片从手上水平飞出，擦水面飞行，并在水面上向前弹跳几次后下沉。下列关于瓦片的判断正确的是( )
A.初速度越大，惯性越大
B.飞行时间越长，惯性越大
C.飞行距离越长，惯性越大
D.质量越大，惯性越大
【教法备注】
易
【答案】 D
【解析】 物体的惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大，故D为正确选项；故答案为D。
12 .我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的（ ）
A.
B.
C.
D.
【教法备注】
易
【答案】 C
【解析】 【详解】列车启动过程中，速度增大，即杯子的速度增大，而杯子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态，所以水相对杯子向后运动。故选C。
学生总结

二、牛顿第二定律
【引入】 小明是动物园的河马饲养员，每天兢兢业业地照顾河马宝宝，每隔一个月就需要推着河马去称体重，他发现随着小河马越长越大，他推车的时候就越来越费力，同学们想想这是为什么？ 1. 牛顿第二定律内容
2.牛顿第二定律的理解

【教法备注】
物体的质量一定时，受力越大，它获得的加速度越大；物体受力一定时，它的质量越小，加速度也越大 我们不满足于定性关系，那到底加速度和力、质量有怎样的准确规律呢？ 牛 顿做了 很多相关研究，最后终于取得了历史性的突破，研究出了加速度与力、质量的定量关系，我们将其称为“牛顿第二定律”
经典例题
13 .(多选)关于牛顿第二定律，正确的说法是（ ）
A.物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比
B.加速度的方向一定与合外力的方向一致
C.物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比
D.由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍
【教法备注】
易 牛顿第二定律的内容
【答案】 BC
【解析】 【详解】
A．物体质量是物体的固有属性，不随外界条件的变化而变化，故A错误；
B．加速度是由合外力提供的，加速度的方向一定与合外力的方向一致，故B正确；
C．根据牛顿第二定律可得：
a=Fm
可以得出物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，故C正确；
D．物体的加速度与所受合力成正比，与质量成反比整块转的质量与重力都是半快转的两倍整块转的重力加速度与半块砖的重力加速的相等，故D错误．故选BC．
14 .质量为2.0×10 5kg的火箭，在地面发射时受到竖直向上、大小为6.0×10 6N的推力，地面重力加速度 g取10m/s2，其加速度大小为（ ）
2
B.12m/s 2
C.20m/s 2
D.30m/s 2
【教法备注】
易 牛顿第二定律的计算
【答案】 C
【解析】 【详解】根据牛顿第二定律可知
F−mg=ma
解得
a=F−mgm=6×106−2×105×102×105m/s2=20m/s2
故选C。
知识点总结
1.F=ma 中F 是物体所受的 合外力 2.从受力确定运动情况, 从运动情况确定受力 3.牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系：
巩固练习
15 .(多选)关于牛顿第二定律下面说法正确的是（ ）
A.若物体的质量不变， a正比于 F，对 F、 a的单位不限
B.对于相同的合外力， a反比于 m，对 m、 a的单位不限
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、米每二次方秒做单位时， F 必须用牛顿做单位
【教法备注】
易
【答案】 ABD
【解析】 根据
F= kma
解得
a=1k⋅Fm
可知，若物体的质量不变， a正比于 F．对于相同的合外力， a反比于 m，对 m、 a的单位不限．只有在 F、 m、 a三个量采用国际单位时，公式中的 k才能取1．
故选D．
16 .牛顿第二定律F=ma中，三个物理量关系正确的是（ ）
A.根据F=ma可知物体所受外力与其运动的加速度成正比
B.根据m=F/a可知物体的质量与其运动的加速度成反比
C.根据m=F/a可知物体的质量与其所受合外力成正比
D.根据a=F/m可知加速度大小与合外力成正比与质量成反比
【教法备注】
易
【答案】 D
【解析】 【详解】物体的合外力与物体的质量和加速度无关．故A错误．物体的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定．故BC错误．根据牛顿第二定律a=Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比．故D正确．故选D.【点睛】根据牛顿第二定律a=Fm，可知物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比．物体的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定．合外力与质量以及加速度无关．
17 .(多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（ ）
A.牛顿第二定律的表达式中，a与F的方向可能不同
B.物体某一瞬间的加速度，由这一瞬间的合外力决定
C.公式中若F为合力，a等于每一个分力单独作用在该物体上产生加速度的矢量和
D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
【教法备注】
易
【答案】 BC
【解析】 ABC．牛顿第二定律的表达式为 F=ma
a与F的方向相同，公式中若F为合力，a等于每一个分力单独作用在该物体上产生加速度的矢量和；物体某一瞬间的加速度，由这一瞬间的合外力决定，故A错误，BC正确；D．物体的运动方向与加速度方向不一定相同，物体的运动方向与物体所受合力的方向相同，故D错误．故选BC．
18 .物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间 ( )
A.立即产生加速度，但速度仍然为零
B.立即同时产生加速度和速度
C.速度和加速度均为零
D.立即产生速度，但加速度仍然为零
【教法备注】
易
【答案】 A
【解析】 根据牛顿第二定律，有力就有加速度，力与加速度具有同时性；而速度是一个渐变量，其改变需要一定的时间．所以，该力刚开始作用的瞬间，物体立即产生加速度，但速度仍然为零，A为正确选项．
19 .一物体做加速度为a的匀加速直线运动，当其所受合外力增加到原来的5倍时，其加速度将变为（ ）
A. 2a
B. 3a
C. 4a
D. 5a
【教法备注】
易
【答案】 D
【解析】 由牛顿第二定律知
F=ma
当其所受合外力增加到原来的5倍时，则
5F=ma′
解得
a′=5a
故答案为D。
20 .如图所示，质量m=10kg的物体在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用，g取10m/s2，则物体产生的加速度是（ ）
A. 0
B.4m/s2，水平向右
C.2m/s2，水平向左
D.2m/s2，水平向右
【教法备注】
易
【答案】 B
【解析】 物体所受摩擦力为
f=μmg=20N
方向向右，根据牛顿第二定律得
f+F=ma
代入数据解得
a=4m/s2
方向水平向右，故B为正确选项，ACD为错误选项。故答案为B。
学生总结

三、力学单位制
1.单位制：基本单位与导出单位构成了单位制 （1）基本单位： 物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位 （2）导出单位： 根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出其他物理量的单位．这些推导出来的单位叫做导出单位 特殊的： 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 2. 国际单位制中的 七个基本物理量及相应的基本单位

经典例题
21 .日本政府向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克（kg）人体组织吸收能量为1焦耳（J）的辐射为1希沃特。下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特，正确的是（ ）
A. m/s2
B. kg2⋅m2/s2
C. m2/s2
D. J/kg
【教法备注】
易 导出单位
【答案】 C
【解析】 【详解】由题意有
1Sv=1J1kg=1N⋅m1kg=1kg⋅m/s2⋅m1kg=1m2/s2
故选C．
知识点总结
基本物理量：被国际计量局选定的七个物理量叫做基本物理量。基本单位：七个基本物理量所对应的单位叫基本单位。导出单位：由基本单位根据物理关系式推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制。常用的单位制：国际单位制；常用的单位：厘米、克、秒
巩固练习
22 .国际单位制（缩写SI）定义了千克（kg）、米（m）、秒（s）等 7 个基本单位，如图所示，其他单位均可由物理关系导出。杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义为“力矩”，则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”，由此可见，引入新的物理量往往可以简化对规律的叙述，更便于研究或描述物理问题，根据你的经验，力矩的单位如果用国际单位制中的基本单位表示应该是（ ）
A.N m
B.N· s
C.kg·m/s
D. kg⋅m2/s2
【教法备注】
易
【答案】 D
【解析】 【详解】由题意可知，力矩等于力与力臂的乘积，可知力矩的单位应是N⋅m，N是导出单位，如果用国际单位制中的基本单位表示应该是
N⋅m=kg⋅m2/s2
故选D。
23 .“C919”飞机是中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，航程4075∼5555km，最大起飞重量约为7.7×104kg．已于2023年2月完成100h的验证飞行．下列说法正确的是（ ）
A.信息中的单位“km”、“h”属于单位制中的导出单位
B.力学范围内的三个基本量是长度、质量、时间
C.国际单位制的七个基本物理量分别是：m、kg、s、A、K、ml、 cd
D.单位仅仅是一个符号，并无实际意义，在运算过程中可有可无
【教法备注】
易 力学单位制
【答案】 B
【解析】 A．信息中的单位“km”、“h”属于单位制中的基本单位，故A错误，
B．力学范围内的三个基本量是长度、质量、时间，故B正确；
C．国际单位制的七个基本物理量分别是：长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量、发光强度，m、kg、s、A、K、ml、cd是所对应的七个基本物理量单位，故C错误；
D．单位不仅仅是一个符号，还有其实际意义，单位之间的关系反应了物理量之间的关系，其量纲的运算与物理量之间的运算相同，故D错误．
故选B．
24 .实验表明，半径为r的球形雨滴，以大小为v的速度在空气中下落时所受空气阻力可表示为f=kvr，则比例系数k的单位是（ ）
A. kgm⋅s
B. kg⋅sm
C. kgm⋅s2
D. kgm2⋅s2
【教法备注】
中
【答案】 A
【解析】 阻力f的单位为N，雨滴半径r的单位为m，速度的单位为m/s，比例系数满足
k=fvr
故比例系数k的单位为
Nm（m/s）=kg⋅m/s2m（m/s）=kgm⋅s
故选A．
学生总结

四、课程总结
五、暑秋联系

六、出门测
25 .国际单位制规定七个基本物理量的单位为基本单位，下列选项中均为基本单位的是（ ）
A.m、N、kg
B.m、kg、s
C.kg、m/s 2、s
D.m/s 2、kg、N
【教法备注】
易
【答案】 B
【解析】 国际单位制规定七个基本物理量的单位为基本单位，力学中的基本单位分别是米（m）、千克（kg）、秒（s），其它均为导出单位．故选B．
26 .(多选)关于单位制及其应用，下列说法正确的是（ ）
A.kg、m/s、N都是导出单位
B.米、千克、秒均为国际单位制中的基本单位
C.1N是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力的大小
D.力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度
【教法备注】
易
【答案】 BC
【解析】 A．kg为基本单位，m/s、N都是导出单位，故Ａ错误；
B．米、千克、秒均为国际单位制中的基本单位，故B正确；
C．1N是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力的大小，故C正确；
D．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和时间，故D错误．故选BC．
27 .伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（ ）
A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时，质量越大，它的运动状态就容易改变
【教法备注】
易
【答案】 A
【解析】 A．根据题意，先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球上升高度一直增加，可推知，当斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，故A正确；
BC．本实验并不能得到力与运动状态的关系，故BC错误；
D．本实验质量是固定的，不能得到质量与运动状态之间的关系，故D错误．故选A．
28 .伽利略和牛顿都是物理学发展史上伟大的科学家，以下叙述符合历史事实的是（ ）
A.伽利略先研究平抛运动规律后再开始研究自由落体运动
B.伽利略首先通过铜球斜面实验，然后用逻辑推理证明亚里士多德的的落体理论是错误的
C.牛顿首先提出力的概念，并确定了力的单位为牛顿
D.牛顿在伽利略、笛卡尔等科学家工作的基础上提出了牛顿第一定律
【教法备注】
易
【答案】 D
【解析】 【详解】A．伽利略先研究自由落体运动，故A错误；B．伽利略通过将两个小石块绑在一起的实验加上逻辑推理，证明亚里士多德的落体理论是错误的，故B错误；C．牛顿首先提出力的概念，但是并没有确定其单位，故C错误；D．牛顿在伽利略等人研究的基础上总结提出的牛顿第一定律，即惯性定律，故D正确。故选D。
29 .如图所示，快速飞行的羽毛球击中并嵌入西瓜，则（ ）
A.羽毛球飞行过程中受到重力和空气的作用力
B.羽毛球飞行过程中运动状态不变
C.羽毛球嵌入过程中惯性增大
D.羽毛球对西瓜的力大于西瓜对羽毛球的力
【教法备注】
易
【答案】 A
【解析】 【详解】A．结合实际情况，羽毛球飞行过程中受到重力和空气的作用力，A正确；B．由于羽毛球所受合力不为零，飞行过程运动状态改变，B错误；C．惯性只由质量决定，与其他因素无关，C错误；D．根据牛顿第三定律，羽毛球对西瓜的力等于西瓜对羽毛球的力，D错误。故选A。
30 .如图所示，质量m=5kg的物体在水平面上向左运动，与此同时物体受到一个水平向左的力F=10N的作用，已知物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度大小g=10m/s2，则物体运动过程中的加速度为（ ）
A.1m/s2，水平向左
B.1m/s2，水平向右
C.3m/s2，水平向左
D.3m/s2，水平向右
【教法备注】
易
【答案】 A
【解析】 【详解】物体受到向右的滑动摩擦力，所受合力为
F合=F−μmg=10N−5N=5N
则
a=F合m=5N5kg=1m/s2
方向向左。故选A。知识点
试卷
题号
分值
难易
牛顿第二定律
2023年全国甲卷
20
6
中档
力学单位制
2024年浙江卷（1月）
1
4
较易
运动与力
2023年全国乙卷
15
6
中档
超重失重
2023年重庆卷
8
4
中档
内容
物体的 加速度 跟物体所受的合外力成 正比 ，跟物体的质量成 反比 ，加速度的方向跟合外力的方向 相同
公式
F=ma F=kma
力的单位
力的单位是牛顿 根据牛顿第二定律定义的：规定使质量为1kg 的物体获得1m/s2 的加速度的力为1N ，即 1N=1kg×1m/s2
比例系数 k
根据F=kma ，k=Fma ，k 的单位由F 、m 、a 三者的 单位 共同决定，当三者的单位分别为 N 、kg 、m/s2 时，k=1 ．即牛顿第二定律可以写为 F=ma
基本性质
同一性
a 、m 、F 与同一物体 某一状态 相对应
矢量性
F=ma 是一个矢量表达式，反应了加速度的方向始终跟合外力的 方向 相同
瞬时性
F=ma 是对运动过程中每一瞬间成立的，当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大小或方向也要 同时发生突变 ，牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律
独立性
物体受多个力时， 每个力各自独立地 产生一个加速度， 物体的加速度则是每个力产生的加速度的 矢量和
国际单位制的基本单位
基本物理名称
物理量符号
单位名称
单位称号
长度
l
米
m
质量
m
千克
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
摩尔
ml
发光强度
I
坎德拉
cd
知识点
暑
秋
牛顿第一定律
掌握理想斜面实验思想 理解牛顿第一定律
熟练掌握惯性 分析因惯性产生的现象原因
牛顿第二定律
掌握基本概念 可以进行基本的运算
能够熟练在复杂场景中熟练牛顿第二定律
力学单位制
理解力学单位制分类 掌握七个基本单位
能够对导出单位的推导进行熟练运用