第3章 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律（word教师用书）-【高考领航】2025年高考物理大一轮复习

高考命题点 考情分析 牛顿第一、第二定律 　　2023·浙江1月·T5 2021·北京·T13 1.命题规律 高考命题题型较全，命题热点涉及牛顿第二定律的瞬时性、超重与失重问题、动力学两类基本问题等，动力学与图像结合，动力学中的多过程问题。实验题的考查注重控制变量法、图像法的应用。 2．应对策略 (1)复习中关注以考查概念、图像和基本规律的应用为主的选择题的强化；与曲线运动、直线运动、能量、动量等知识相结合的多过程的综合性计算题的规范训练。 (2)以实际生活、生产和科学实验为背景，突出表现物理知识的实际应用的命题方式应引起足够重视。 单位制 　　2023·辽宁·T2 2021·浙江1月·T1 超重和失重问题 　　2020·山东·T1 两类动力学及图像问题 　　2022·湖南·T9 2021·福建·T13 2021·辽宁·T13 2021·浙江1月·T19 2021·北京·T13 连接体和临界极值问题 　　2023·湖南·T10 2022·江苏·T1 2022·山东·T16 2022·全国甲卷·T19 2021·海南·T7 板块和传送带模型 　　2021·全国乙卷·T21 实验：探究加速度与力、质量的关系 　　2021·北京·T15 2021·湖南·T11 实验：测量动摩擦因数 　　2021·全国甲卷·T22 　牛顿第一定律　牛顿第二定律 一、牛顿第一定律 1．内容：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。 2．意义 (1)揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 (2)揭示了力与运动的关系：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，即力是产生加速度的原因。 二、惯性 1．定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 2．量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。 3．普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。 三、牛顿第二定律 1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2．表达式：F＝ma。 3．适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。 (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。 四、力学单位制 1．单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制。 2．基本单位：基本物理量的单位。国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒。 3．导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 1．判断正误 (1)物体不受外力时一定处于静止状态。(×) (2)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。(×) (3)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动。(×) (4)一个物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。(√) (5)牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用。 (×) 2．(人教版教材原题改编)(多选)下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是(　　) A．飞机投弹时，当目标在飞机的正下方时投下炸弹，能击中目标 B．地球自西向东自转，人向上跳起来后，还会落到原地 C．安全带的作用是防止汽车刹车时，人由于惯性发生危险 D．向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力 解析：BC　飞机在目标正上方投弹时，由于惯性，炸弹会落在目标的前方，A错误；地球自西向东自转，人向上跳起后，由于惯性，还会落在原地，B正确；汽车刹车时，由于惯性，人会向前冲，安全带可以防止人的前冲带来的危险，C正确；物体被向上抛出后，在空中向上运动是由于惯性，D错误。 3．(粤教版教材原题改编)第26届国际计量大会(CGPM)表决通过了关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议，摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义。下列各组单位中，属于国际单位制基本单位的是(　　) A．kg　m　A　　　　 B．kg　s　N C．m　s　N D．s　A　T 解析：A　kg、m、A是国际单位制中的基本单位，故A正确；N是导出单位，kg、s是国际单位制中的基本单位，故B错误；N是导出单位，m、s是国际单位制中的基本单位，故C错误；T是导出单位，s、A是国际单位制中的基本单位，故D错误。 4．(多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是(　　) A．加速度与合外力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生、同时变化、同时消失 B．加速度的方向总是与合外力的方向相同 C．同一物体的运动速度变化越大，受到的合外力也越大 D．物体的质量与它所受的合外力成正比，与它的加速度成反比 解析：AB　加速度方向总是与合外力方向相同，并且加速度与合外力是瞬时对应关系，A、B正确。同一物体的运动速度变化大，加速度不一定大，所受的合外力也不一定大，C错误；物体的质量由物体本身决定，与合外力、加速度无关，D错误。 考点一　牛顿第一定律 (基础考点) 1．惯性的两种表现形式 保持“原状” 物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动) 反抗改变 物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变 2.牛顿第一定律的理解 (1)牛顿第一定律不是实验定律，它是经过科学抽象、归纳推理总结出来的。 (2)牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，同时提出了惯性的概念，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 (3)牛顿第一定律指出力是产生加速度的原因，加速度的大小和方向由牛顿第二定律判定。 1．牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律。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，并沿水平面滑动。水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为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．如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态 B．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 C．如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 解析：C　由题意，水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3。可知摩擦力越小，则小球滑动得越远，由此得出的结论是如果水平面光滑，小球受到的合外力为0，则小球将沿着水平面一直运动下去，故选项C符合题意。 2．(2024·重庆八中高三月考)如图甲和乙，是踩香蕉皮摔倒和一名骑行的人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的照片。下面是从物理的角度去解释这两种情境，其中正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙　　 A．甲图中踩了香蕉皮摔倒是因为人的惯性变小了 B．乙图中人和车摔倒是因为雨天路面太滑 C．踩香蕉皮摔倒是因为下半身速度大于上半身的速度 D．自行车行驶速度越大，其惯性越大，所以造成人车倒地现象 解析：C　题图甲中踩了香蕉皮摔倒是因为人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，从而使得人下半身速度大于上半身的速度，所以人会向后倾倒，而不是人惯性变小了的原因，故A错误，C正确；题图乙中人和车摔倒是因为车的前轮陷入水坑后前轮立刻停止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车将向前倾倒。而不是因为雨天路面太滑，故B错误；惯性只与物体的质量有关，与速度大小没有关系，故D错误。 3．如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　) A．铁球向左，乒乓球向右 B．铁球向右，乒乓球向左 C．铁球和乒乓球都向左 D．铁球和乒乓球都向右 解析：A　当容器突然向右运动时，同等体积的铁球和水比较，铁球的质量大，铁球保持原来的运动状态，相对于水向左偏移，相对于小车向左运动，同等体积的乒乓球和水比较，水的质量大，水相对于乒乓球向左偏移，因此乒乓球相对于水向右偏移，相对于小车向右运动，故选A。 考点二　牛顿第二定律 (基础考点) 牛顿第二定律的六个特性 4.(2023·浙江卷)如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小(　　) A．O点最大 B．P点最大 C．Q点最大 D．整个运动过程保持不变 解析：A　由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，小石子在O点时速度斜向上方，此时速度最大，空气阻力斜向下方最大，上升过程与竖直方向夹角最小，故此时空气阻力分解在竖直方向最大，根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。故选A。 5.(2023·全国甲卷)(多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(　　) A．m甲<m乙　　　 B． m甲>m乙 C．μ甲<μ乙 D．μ甲>μ乙 解析：BC　根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma ，整理后有F＝ma＋μmg ，则可知F-a图像的斜率为m，纵截距为μmg，则由题图可看出m甲>m乙，μ甲m甲g＝μ乙m乙g ，则μ甲<μ乙 ，故选BC。 6.(2022·全国乙卷)如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　) A． B． C． D． 解析：A　当两球运动至二者相距时，二者连线与轻绳之间夹角的余弦值cos θ＝0.6。设此时轻绳中拉力大小为F1，对轻绳的中点受力分析得F－2F1sin θ＝m绳a，又轻绳质量近似为0，解得F1＝。对质量为m的小球，由牛顿第二定律有F1＝ma，解得a＝，选项A正确。 考点三　单位制 (基础考点) 1．利用单位制可以检查物理公式的合理性，根据物理公式可以推导物理量的单位。 2．国际单位和基本单位之间不具有“包含”的关系，它们之间有一定的交集。 7．(2022·浙江卷)下列属于力的单位的是(　　) A．kg·m/s2　　　 B．kg·m/s C．kg·m2/s D．kg·s/m2 解析：A　F＝ma，质量的单位是kg，加速度的单位是m/s2，故力的单位是kg·m/s2，选项A正确。 8．(2023·辽宁卷)安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为ΔL1和ΔL2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为ΔF＝k。比例系数k的单位是(　　) A．kg·m/(s2·A) B．kg·m/(s2·A2) C．kg·m2/(s3·A) D．kg·m2/(s3·A3) 解析：B　根据题干公式ΔF＝k整理可得k＝，代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为＝＝kg·m/(s2·A2)，故选B。 9．汽车在高速行驶时会受到空气阻力的影响，已知空气阻力f＝cρSv2，其中c为空气阻力系数，ρ为空气密度，S为物体迎风面积，v为物体与空气的相对运动速度。则空气阻力系数c的国际单位是(　　) A．常数，没有单位 B． C． D． 解析：A　由f＝cρSv2，可得c＝，右边式子代入单位可得＝2，即c为常数，没有单位，B、C、D错误，A正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$