第三章 第1講 牛頓運動定律的理解

第三章運動和力的關系第1講牛頓運動定律的理解Contents考點1牛頓第一定律的理解與應用考點2牛頓第二定律的理解與應用03練習幫練透好題精準分層01Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.目錄課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接1.理解牛

頓運動定

律.牛頓第一定

律的理解與

應用2023：浙江6月T2；2022：浙江6月T21.物理觀念：理解慣性的概念；

知道基本物理量及國際單位制；

理解牛頓運動定律的內容及意義.2.科學思維：應用“理想實驗”

思想方法分析問題.課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接2.知道國際單位制中的力學單位.了解單位制在

物理學中的重要意義.牛頓第二定

律的理解與

應用2023：全國乙T14；2022：湖南T9，遼寧T7，江蘇T1，上海T11；2021：北京T13，浙江1月T43.科學探究：通過伽利略的理想

實驗分析總結力與運動的關系.4.科學態(tài)度與責任：通過與伽利

略、牛頓相關的史實，認識到物

理學研究是不斷完善的.命題分析

預測牛頓運動定律是力學的核心內容，關于牛頓運動定律的高考試題以選擇題為主，主要考查對定律的理解，難度不大.

考點1牛頓第一定律的理解與應用

1.牛頓第一定律勻速直線運動慣性慣性維持加速度2.慣性勻速直線運動大小無關慣性的兩種表現(xiàn)形式(1)保持“原狀”：物體在不受外力或所受的合力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持

原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動).(2)反抗改變：物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度.慣性越大，

物體的運動狀態(tài)越難改變.

如圖，滑冰運動員在賽場上滑冰，判斷下列說法的正誤.(1)如果滑冰運動員不用力，則他將會慢慢停下，說明運動需要力來維持.

(?)(2)滑冰運動員的速度越大，他就越難停下，說明速度越大慣性越大.

(?)(3)滑冰時，如果運動員受的力全部消失，運動員將做勻速直線運動.

(

√

)(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例.

(?)??√?1.[對力與運動關系的理解]亞里士多德在其著作《物理學》中說：一切物體都具有

某種“自然本性”，物體由其“自然本性”決定的運動稱之為“自然運動”，而物

體受到推、拉、提、舉等作用后的非“自然運動”稱之為“受迫運動”.伽利略、笛

卡兒、牛頓等人批判性地繼承了亞里士多德的這些說法，建立了新物理學；新物理

學認為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”.下列關于“慣性”和“運動”的

說法中不符合新物理學的是(

D

)DA.一切物體的“自然運動”都是速度不變的運動——靜止或者勻速直線運動B.作用在物體上的力，是使物體做“受迫運動”即變速運動的原因C.豎直向上拋出的物體，受到了重力，卻沒有立即反向運動，而是繼續(xù)向上運動一

段距離后才反向運動，這是由于物體具有慣性D.繞豎直軸轉動的水平圓桌轉得太快時，放在桌面上的盤子會向桌子邊緣滑去，這

是因為“盤子受到的向外的力”的大小超過了“桌面給盤子的摩擦力”的大小[解析]一切物體的“自然運動”都是速度不變的運動，力是迫使物體做“受迫運

動”的原因，A、B不符合題意；物體具有慣性，豎直向上拋出的物體，雖受到了重

力，但物體會先向上減速到零然后再向下加速運動，C不符合題意；隨圓桌轉動的

盤子之所以向桌子邊緣滑去，并不是因為盤子受到向外的力，而是因為盤子隨圓桌

轉動所需要的向心力大小超過了桌面給盤子的摩擦力大小，D符合題意.2.[慣性概念的理解/多選]伽利略根據小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了

慣性的概念，從而奠定了牛頓力學的基礎.關于慣性有下列說法，其中正確的是

(

ACD

)A.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質是慣性B.沒有力的作用，物體只能處于靜止狀態(tài)C.物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質是慣性D.運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動ACD[解析]物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質叫慣性，所以物體抵抗運動

狀態(tài)變化的性質是慣性，A、C正確.如果沒有力的作用，物體將保持靜止或勻

速直線運動狀態(tài)，B錯誤.運動物體如果不受力的作用，將保持勻速直線運動狀

態(tài)，所以D正確.3.[牛頓第一定律的應用/2023浙江6月]在足球運動中，足球入網如圖所示，則

(

B

)A.踢香蕉球時足球可視為質點B.足球在飛行和觸網時慣性不變C.足球在飛行時受到腳的作用力和重力D.觸網時足球對網的力大于網對足球的力[解析]香蕉球要考慮足球的轉動，此時足球不可以視為質點，A錯；質量是

慣性的唯一量度，質量不變，慣性不變，B對；足球在飛行時，已經脫離腳，

所以不受腳的作用力，C錯；足球對網的力與網對足球的力是一對相互作用

力，大小相等，D錯.B方法點撥對牛頓第一定律的兩點說明1.理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體不受外力時的狀態(tài)，而物體不受外力的

情形是不存在的.在實際情況中，如果物體所受的合力等于零，與物體不受外力時

的表現(xiàn)是相同的2.與牛頓第二定律的關系：牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨立的.牛頓第一

定律是經過科學抽象、歸納推理總結出來的，而牛頓第二定律是一條實驗定律考點2牛頓第二定律的理解與應用

1.牛頓第二定律正比反比相同ma2.力學單位制基本導出長度質量時間米千克秒物理關系

如圖是行駛在賽道上的賽車，判斷下列說法的正誤.(1)賽車加速一段時間后速度才提上來，說明加速度滯后于賽車的牽引力.

(?)(2)賽車加速度與賽車所受的牽引力成正比，與賽車的質量成反比.

(?)(3)賽車的加速度方向一定與賽車所受合力方向一致.

(

√

)(4)松掉油門，賽車還繼續(xù)向前行駛，說明賽車的加速度向前.

(?)??√?4.[對牛頓第二定律的理解]關于牛頓第二定律，下列說法中不正確的是(

D

)A.靜止在水平面上的物體，支持力產生的加速度大小為g，方向豎直向上B.加速度與合力是同時產生、同時變化、同時消失的C.加速度的方向總與合力方向相同，與速度的方向可能垂直D.物體所受合力為零時，物體一定處于靜止狀態(tài)[解析]靜止在水平面上的物體受到的支持力等于自身重力，故該支持力產生的加

速度方向豎直向上，大小為g，A正確；根據牛頓第二定律的瞬時性可知B正確；加

速度的方向與合力的方向相同，與速度的方向無關，C正確；物體所受合力為零

時，物體可能處于靜止狀態(tài)也可能做勻速直線運動，D錯誤.D方法點撥合力、加速度、速度間的決定關系1.物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，只要合力不為零，不管速度大小，

物體都有加速度，只有合力為零時，加速度才為零.一般情況下，合力與速度無必

然聯(lián)系.2.合力與速度同向時，物體加速運動；合力與速度反向時，物體減速運動.方法點撥

5.[受力分析]某種自動扶梯，無人乘坐時運行很慢，當有人站上去后就會慢慢加

速.如圖所示，有一顧客乘這種扶梯下樓.在電梯加速向下運行的過程中，她所受的

力的示意圖是(

D

)D[解析]電梯加速向下運行，根據F合＝ma可知，顧客所受合力方向與電梯運行方向

相同，所以在豎直方向上重力G大于支持力FN，這兩個力的合力F豎直向下，在水平

方向上靜摩擦力Ff向右，故D正確.6.[運動過程分析/2023全國乙]一同學將排球自O點墊起，排球豎直向上運動，隨后

下落回到O點.設排球在運動過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則該排球

(

B

)A.上升時間等于下落時間B.被墊起后瞬間的速度最大C.達到最高點時加速度為零D.下落過程中做勻加速運動B[解析]排球上升過程和下降過程的位移大小相同，上升過程的末狀態(tài)和下降過程

的初狀態(tài)速度均為零.上升過程的重力和阻力方向相同，下降過程中重力和阻力方向

相反，根據牛頓第二定律可知，上升過程中任意位置的加速度比下降過程中對應位

置的加速度大，則上升過程的平均加速度較大.由位移與時間關系可知，上升時間比

下落時間短，選項A錯誤；由速度與位移關系可知，排球被墊起后瞬間的速度最

大，選項B正確；排球達到最高點時速度為零，空氣阻力為零，但還受重力，加速

度不為零，選項C錯誤；下落過程中，排球速度在變，所受空氣阻力在變，故排球

所受的合力在變化，排球在下落過程中做變加速運動，選項D錯誤.[一題多解]本題還可以使用v－t圖像結合限制條件判斷，如圖所示，v1＞v2，排球

上升和下降過程中經過的位移大小相同，因此圖中v＞0區(qū)域中陰影部分的面積和下

降過程中v＜0區(qū)域中陰影部分的面積相等，因此上升階段用時更短，v－t圖像斜率

表示加速度，則加速度一直減小.方法點撥牛頓第二定律的六個特性7.[力學單位制]公元前4世紀，我國的《墨經》中提到“力，刑之所以奮也”，意

為力是使有形之物運動的原因.力的單位用國際單位制的基本單位符號來表示，正確

的是(

B

)A.kg·m·s－1B.kg·m·s－2C.Pa·m2D.J·m－1[解析]根據牛頓第二定律F＝ma可知力的單位用國際單位制的基本單位表示為

kg·m·s－2，B正確.B

1.[牛頓第一定律的理解與應用/2022浙江6月]下列說法正確的是(

B

)A.鏈球做勻速圓周運動過程中加速度不變B.足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關[解析]鏈球做勻速圓周運動過程中加速度的方向時刻改變，選項A錯誤；物體的慣

性只與物體的質量有關，故足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大，選項B正

確；乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小在變化，選項C錯誤；籃球飛行過程中

受到空氣阻力的方向與速度方向相反，選項D錯誤.B122.[牛頓運動定律的綜合應用/2021浙江1月]如圖所示，電動遙控小車放在水平長木

板上面，當它在長木板上水平向左加速運動時，長木板保持靜止，此時(

D

)A.小車只受重力、支持力作用B.木板對小車的作用力方向水平向左C.木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力D.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等D12[解析]電動遙控小車在水平長木板上向左加速運動時，對小車受力分析可知，小

車受到豎直向下的重力、長木板對小車豎直向上的支持力、長木板對小車水平向左

的摩擦力，長木板對小車的作用力是水平向左的摩擦力和豎直向上的支持力的合

力，選項A、B錯誤；長木板對小車的作用力與小車對長木板的作用力是一對作用力

和反作用力，兩力大小相等，方向相反，選項C錯誤，D正確.121.[2024四川江油中學?？糫物理學的發(fā)展極大地豐富了人類對物質世界的認識，推

動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了人類文明的進步.關于物理學發(fā)展過程和研究方

法的認識，下列說法正確的是(

B

)A.牛頓首先提出了速度、加速度以及慣性的概念B.伽利略研究自由落體運動方法的核心是把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學演算)和諧地

結合起來，從而推動了人類的科學思維方式和科學研究方法的發(fā)展C.牛頓運動定律是研究動力學問題的基石，都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證D.力的單位“N”是國際單位制的基本單位，加速度的單位“m/s2”是導出單位B1234567891011[解析]伽利略首先提出了速度、加速度的概念，牛頓首先提出了慣性的概念，故A

錯誤；伽利略研究自由落體運動方法的核心是把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學演算)結

合起來，從而推動了人類的科學思維方式和科學研究方法的發(fā)展，故B正確；牛頓

第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，不可能用實驗直接驗證，故C錯

誤；力的單位“N”是導出單位，故D錯誤.12345678910112.[情境創(chuàng)新/2024山東濰坊統(tǒng)考]“天宮課堂”第四課于2023年9月21日15時45分開

課，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在中國空間站夢天實驗艙面向全國

青少年進行太空科普授課.在奇妙“乒乓球”實驗中，航天員朱楊柱用水袋做了一

顆水球，如圖所示，桂海潮用白毛巾包好的球拍擊打水球，水球被彈開.對于該實

驗說法正確的是(

C

)A.擊球過程中，水球所受彈力是由于水球發(fā)生形變產生的B.擊球過程中，水球對球拍的作用力與球拍對水球的作用力是

一對平衡力C.夢天實驗艙內，水球體積越大其慣性越大D.夢天實驗艙內可進行牛頓第一定律的實驗驗證C1234567891011[解析]擊球過程中，水球所受彈力是由于球拍發(fā)生形變產生的，選項A錯誤；擊球

過程中，水球對球拍的作用力與球拍對水球的作用力是作用力與反作用力，選項B

錯誤；夢天實驗艙內，水球體積越大，水球質量越大，其慣性越大，選項C正確；

牛頓第一定律是理想情況，不可能用實驗直接驗證，選項D錯誤.12345678910113.[設問創(chuàng)新/2024廣東四校聯(lián)考]如圖所示，滑翔傘是一批熱愛跳傘、滑翔翼的飛

行人員發(fā)明的一種飛行器.現(xiàn)有一滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動.若

空氣對滑翔傘和飛行人員的作用力為F，則此過程中F的方向可能是(

A

)A[解析]滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運動，則F與G的合力方向與v同

向，選項A符合題意.12345678910114.[設問創(chuàng)新/2024浙江名校二聯(lián)]趣味比賽“毛毛蟲競速”鍛煉體能的同時，還考

驗了團隊協(xié)作能力.如圖所示，在比賽中四位同學齊心協(xié)力，默契配合，發(fā)令后瞬

間加速出發(fā)，加速度大小約為5.0m/s2.已知“毛毛蟲”道具質量為10kg，重力加

速度g的大小取10m/s2，則在發(fā)令后瞬間平均每位同學對道具的作用力大小約為

(

C

)A.10NB.25NC.28ND.100NC1234567891011[解析]設平均每位同學對道具的作用力大小均為F，道具質量為m，對“毛毛蟲”

道具受力分析，該道具受重力和四位同學的作用力，如圖所示，由幾何關系和牛頓

第二定律得(mg)2＋(ma)2＝(4F)2，解得F≈28N，選項C正確.12345678910115.建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料.一質量為70kg的工人站在地面

上，利用跨過定滑輪的細繩將20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度向上拉升，忽略

繩子和定滑輪的質量，不計一切摩擦，g取10m/s2，則工人對地面的壓力大小為

(

B

)A.510NB.490NC.890ND.910NB[解析]設繩子對建筑材料的拉力大小為F1，對建筑材料由牛頓第二定律有F1－mg

＝ma，故F1＝m(g＋a)＝210N，繩子對工人的拉力大小F2＝F1＝210N.工人處于靜

止狀態(tài)，則地面對工人的支持力大小FN＝m人g－F2＝490N，由牛頓第三定律知，工

人對地面的壓力大小F'N＝FN＝490N，故B正確.12345678910116.[2023福建莆田聯(lián)考/多選]現(xiàn)在大型室外活動通常用無人飛機進行航拍.如圖所

示，一質量m＝2kg的無人飛機在操作員的操控下由靜止開始豎直向上勻加速運動2

s，然后勻速向上運動3s，接著勻減速向上運動4s速度恰好為零，之后懸停進行

航拍.已知無人飛機上升過程中的最大速度為vm＝4m/s，受到的空氣阻力恒為f＝1

N，重力加速度大小g＝10m/s2，則(

AD

)A.無人飛機上升的第一個階段，受到向上的作用力大小是25NB.無人飛機上升的第二個階段，受到向上的作用力大小是20NC.無人飛機上升的第三個階段，受到向上的作用力大小是18ND.無人飛機上升的總高度為24mAD1234567891011

1234567891011

7.[2024湖南常德模擬/多選]如圖，一光滑小球置于車上，豎直擋板對小球的彈力

大小為N1，小車斜面對球的彈力大小為N2.小車沿水平地面向左加速運動且加速度a

逐漸增加，則(

BC

)A.N2逐漸減小B.N2不變C.N1逐漸增大D.N1與N2的合力有可能不變BC1234567891011[解析]以小球為研究對象，其受力如圖所示，設斜面與水平方向夾角為α，將N2沿

水平和豎直方向正交分解，則豎直方向上滿足N2cosα＝mg，以向左為正方向，水

平方向上根據牛頓第二定律可得N1－N2sinα＝ma，由此可知N2不變，又因小車沿水

平地面向左加速運動且加速度a逐漸增大，所以N1逐漸增大.分析易知，N1與N2的方

向均不變，N2大小不變，但N1逐漸增大，故N1與N2的合力一直在變化，選項B、C正

確，A、D錯誤.12345678910118.如圖所示，一輕彈簧一端固定在墻上的O點，自由伸長到B點.今用一物體把彈簧

壓縮到A點，然后由靜止釋放，物體能運動到C點并保持靜止，物體與水平地面間的

動摩擦因數(shù)恒定，下列說法正確的是(

C

)A.物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小B.物體從A到B速度越來越小，從B到C加速度不變C.物體從A到B先加速后減速，從B到C一直減速運動D.物體在B點所受合外力為零C1234567891011[解析]在A、B、C三點時物體豎直方向受力平衡，水平方向受到彈力和滑動摩擦

力，從A到B的過程中，彈力水平向右、摩擦力水平向左，彈力先大于摩擦力，后小

于摩擦力，故物體先加速后減速.從B到C過程中，摩擦力和彈力方向均向左，故物

體一直做減速運動，A、B錯誤，C正確；物體在B點時，彈力為零，而摩擦力不為

零，則物體所受合外力不為零，D錯誤.12345678910119.[設問創(chuàng)新/多選]已知雨滴在空中運動時所受空氣阻力Ff＝kr2v2，其中k為比例常

量，r為雨滴半徑，v為其運動速率.t＝0時，雨滴由靜止開始下落，加速度用a表示.

落地前雨滴已做勻速運動，速率為v0.下列有關雨滴的物理量間的圖像中一定正確的

是(

ABC

)ABC1234567891011

1234567891011

10.[傳統(tǒng)文化/2024河北部分學校高三聯(lián)考]中國古代的先哲們在