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4、力学单位制
引入
1元=100分
100分=10分×10分
最后证得：1元=0.01元
0.1元×0.1元=0.01元
问题出在哪里？
10分×10分=0.1元×0.1元
2.26米
7.4147英尺
88.9763英寸
1英尺=0.3048米
1英寸=0.0254米
思考
物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也指它确定了物理量的单位间的关系。
m
m/s
s
m/s
s
m/s 2
F = ma
m/s 2
k g
k g ·m/s 2
N
关系式与单位
自主学习
阅读教材，从课本中找出这几个概念：
l、什么是基本单位？力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量？
2、什么是导出单位？你学过的物理量中哪些是导出单位？借助物理公式来推导。
3、什么是国际单位制？国际单位制中的基本单位共有几个？它们分别是什么？对应什么物理量？
一、单位和单位制
只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量，它们的单位叫基本单位。
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导出单位。
比如长度、质量、时间
m、km、cm ……
k g、g、t ……
s、 min、h……
加速度的单位m/s2、 cm/s2……
密度的单位k g/m3、g/cm3……
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
力的单位k g·m/s2……
比如速度的单位m/s、km/h ……
国际单位制
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。
在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米（m）、千克（k g）、秒（s）为基本单位。
在整个物理学中，国际单位制规定了七个基本单位
N
基 本 单 位
导 出 单 位
m
kg
s
m/s
长度l
质量m
时间t
速度v
加速度a
力F
m/s2
基 本 量
国 际 单 位 制
导 出 量（例如）
物 理 量
力 学 单 位 制
其它单位制
练习一（区别基本单位、导出单位、国际单位）
现有下列物理量或单位，按下面的要求填空：
A、密度 B、米/秒 C、牛顿
D、加速度 E、质量 F、秒
G、厘米 H、长度 I、时间
J、千克
①属于物理量的是 。
②在国际单位制中，作为基本单位的物理量有 。
③在国际单位制中基本单位是 。属于导出单位的是 。
A D E H I
E H I
F J
B C
一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多少？
课本例题（单位制在物理计算中的应用）
在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可。
解：由F＝ma 得
F
解：
体积的单位是立方米m3
与体积的单位不符合
在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误。单位制还可以帮助我们记忆物理公式。
思考与讨论
1元=100分
100分=10分×10分
最后证得：1元=0.01元
0.1元×0.1元=0.01元
问题出在哪里？
10分×10分=0.1元×0.1元
10分×10分＝100分2不是100分
5. 在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W ＝ Fl。我们还学过，功的单位是焦耳（J）。请由此导出焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系。
解：根据W=FL可得：1J=1N m，
根据牛顿第二定律F=ma可知力的单位为：
1N=1kg m/s2
所以有：1J=kg m2/s2
1. 一辆速度为4 m/s 的自行车，在水平公路上匀减速地滑行40 m 后停止。如果自行车和人的总质量是100 kg，自行车受到的阻力是多少？
解：根据速度位移公式v2-v02=2ax得，自行车减速运动的加速度：
根据牛顿第二定律得：
F=ma=100×（－0.2）N=－20N
负号表示阻力的方向与初速度v0方向相反
2. 一辆以10 m/s 的速度行驶的汽车，刹车后经2 s 停下来。已知汽车的质量为4 t，汽车所受的阻力是多少？
解：根据速度公式v=v0+at得，
根据牛顿第二定律得：
F=ma=4×103×（－5）N=－2×104N
负号表示阻力的方向与初速度v0方向相反
3. 一艘在太空飞行的宇宙飞船，开动推进器后，受到的推力是900 N， 开动3 s 的时间，速度增加了0.9 m/s，飞船的质量是多少？
解：根据加速度定义 得，
根据牛顿第二定律F=ma得：
4. 一辆质量是2 t 的汽车，在水平公路上以54 km/h 的速度匀速行驶。根据测试，这辆车在这种路面上紧急刹车时，汽车所受的制动力为1.2×104 N。汽车要滑行多远的距离才能停下来？
解：
根据牛顿第二定律F=ma得：
根据速度位移公式v2-v02=2ax得，
汽车初速度: v0=54km/h=15m/s
与竖直方向夹角
练习
②小车以加速度a向右匀加速运动，小球受重力和弹力，合力为ma，水平向右，根据牛顿第二定律，有 F合=ma
如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：①小车静止；②小车以加速度a水平向右加速运动.
╰
α
a方向
F合方向
确定
确定
根据平行四边形定则知，弹力
G
F合
FN
解：①小车静止，小球处于平衡状态，受重力和弹力，根据平衡条件，有：F= mg，竖直向上；
θ
小结：单位制

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