专题07 牛顿三大定律【3大考点+8大题型】 -2024～2025学年高一上学期物理期末复习重难点讲与练（人教版（2019）必修第一册）

专题07 牛顿三大定律 考点1：牛顿第一定律 惯性 2 考点2：牛顿第三定律 3 考点3：牛顿第二定律 4 1：牛顿第一定律的理解及应用 4 2：牛顿第三定律的理解及应用 6 3：牛顿第二定律的简单运用 9 4：利用牛顿第二定律求瞬时突变问题 12 5：牛顿第二定律的同向性问题 15 6：利用牛顿第二定律分析物体的动态过程 19 7：牛顿定律解决直线运动的简单运动过程 23 8：牛顿定律解决直线运动的复杂运动过程 26 考点1：牛顿第一定律 惯性 一、对力和运动关系的认识历程 1. 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因； 2. 伽利略的观点；如果没有摩擦、水平面上的物体一旦具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去，即力不是维持物体运动的原因。 3. 笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将地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。 二、伽利略的理想实睑 如图所示，让小球沿斜面 AB 从静止状态开始滚下，小球将浪上 斜面BC，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小第二个斜面的 倾角(如BD、BE)，小球达到同一高度时会离得更远，若第二个斜面放平 (如BF)，小球将以恒定的速率永远运动下去。 三、牛顿第一定律 1. 内容：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，牛顿第一定律又叫惯性定律。 2. 意义 （1）揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因(即力是产生加速度的原因)，而不是维持物体运动的原因 （2）定义了惯性：任何物体都具有保持原来运动状态的性质——惯性 四、惯性与质量 1. 惯性：物体所具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. 2. 对惯性的理解 （1）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； （2）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）惯性不是力，不能说物体受惯性力； （4）惯性大小反映了物体运动状态改变的难易程度，惯性大，运动状态难改变；惯性小，运动状态易改变； （5）物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。 考点2：牛顿第三定律 1、 作用力和反作用力 1. 定义：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力. 2. 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上. 3. 表达式：F＝－F′. 二、牛顿第三定律的理解与应用 1. 相互作用力的特点：“三同、三异、三无关”. 2. 三同 3. 三异 4. 三无关 三、平衡力与相互作用力的区分 名称 项目 一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 四、小结：“转换研究对象法”的解题思路 1. 方法概述 转换研究对象法是当将A 物体作为研究对象无法求解结果时，可以选择与A相互作用的物体B 为研究对象进行求解的方法，该方法往往用到牛顿第三定律。 2. 解题思路 （1） 合理选取研究对象，一般以受力较少、分析起来较容易的物体为研究对象、有时整体法与“隔离法”综合应用； （2） 做好对研究对象的受力分析和运动情况分析，确定哪些力是作用力和交作用力； （3） 利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象七，求合力； （4） 对于不宜直接分析的物体，如地面，可转而分析与之接触的物体，解出作用力后、再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向。 考点3：牛顿第二定律 1. 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，F与a具有瞬时对应关系． （3） 力学单位制 ①单位制：由基本单位和导出单位共同组成． ②基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有三个，分别是质量、时间和长度，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m)。 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． 2．对牛顿第二定律的理解 瞬时性 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合力 因果性 F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力 同一性 (1)加速度a相对于同一惯性系(一般指地面) (2)a＝中，F、m、a对应同一物体或同一系统 (3)a＝中，各量统一使用国际单位 独立性 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律 (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 (3)力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即ax＝，ay＝ 1：牛顿第一定律的理解及应用 1．（23-24高一下·北京海淀·期末）关于力的作用效果，下列说法不正确的（　　） A．物体做匀速直线运动需要力来维持 B．力可以对物体做功 C．力可以对物体产生冲量 D．力可以使物体产生加速度 2．（23-24高一上·广东潮州·期末）下列关于物理学方面的知识说法正确的是（    ） A．牛顿第一定律是实验定律，可以通过实验直接验证 B．力学的基本单位有：N（牛）、kg（千克）、s（秒） C．牛顿第二定律表明物体所受合外力越大，物体的惯性越大 D．在研究瞬时速度时，用到了极限法 3．（23-24高一上·重庆江北·期末）2022年卡塔尔世界杯决赛18日上演。阿根廷队以（点球大战）击败卫冕冠军法国队，时隔36年后再次夺得世界杯冠军，下列四种与足球有关的情景，说法正确的是（　　） A．研究足球的旋转运动时，可以将足球看作质点 B．足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力 C．静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变 D．足球落入球网中，球网发生了弹性形变，足球没有发生弹性形变 4．（23-24高一上·湖北荆门·期末）“析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法中符合事实的是（　　） A．亚里士多德指出力是改变物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律和牛顿第二定律都可通过实验直接检验 C．伽利略通过实验证明了重的物体比轻的物体下落得快 D．牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上总结得出了牛顿第一定律 2：牛顿第三定律的理解及应用 5．（23-24高一下·江苏盐城·期末）如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是（　　） A．手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力 B．手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力 C．手指对钉帽的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 6．（24-25高一上·全国·期末）“顶缸”是我国的传统杂技项目，杂技演员具有高超的技术。如图所示，某杂技演员在做顶缸表演，该缸的质量为m，头与缸之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．若头支撑着缸，使缸保持静止状态，则头对缸的作用力与缸对头的作用力是一对平衡力 B．若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动，则缸受到水平向右的静摩擦力 C．若头支撑着缸并一起水平向右匀加速运动，则头对缸的作用力大小不会超过 D．若头支撑着缸并一起水平向右匀加速运动，则头对缸的摩擦力可能大于 7．（23-24高一上·四川泸州·期末）牛顿是出生在17世纪英国伟大的科学家，而牛顿三大定律更是人类探索自然奥秘的重大发现。关于牛顿三大定律，下列说法中正确的是（　　） A．羽毛球可以被快速抽杀，是因为它质量小，惯性小，运动状态容易改变 B．当物体受到的合外力为零时，据牛顿第二定律可知物体的加速度为零，物体将处于静止或匀速直线运动状态，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体所受合力为零时的特例 C．做曲线运动的物体，加速度的方向可能与合外力方向不同 D．甲乙两队进行拔河比赛，甲队获胜，其力学上的根本原因是甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大 8．（23-24高一下·广东韶关·期末）匹克球是一种用球拍击球的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动.近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”.若忽略空气阻力，由我们所学的物理知识可知，以下说法正确的是（　　） A．球在空中飞行时，受重力和推力的作用 B．球撞击球拍时，球拍对球的力大于球对球拍的力 C．球的速度越大，惯性越大 D．球在空中飞行时，处于失重状态 3：牛顿第二定律的简单运用 9．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴着一质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起。当小球的加速度大小为时，关于地面和弹簧对框架的弹力大小正确分析是（　　）。 A．地面对框架的弹力一定为0 B．地面对框架的弹力一定大于等于Mg C．弹簧对框架的弹力一定为Mg D．弹簧对框架的弹力一定大于等于Mg 10．（23-24高一下·湖南株洲·期末）物体质量为3kg，放在光滑水平面上，同时受到大小为3N、4N和5N的三个水平力作用，物体的加速度可能为（　　） A．0 B． C． D． 11．（24-25高一上·四川雅安·开学考试）某消防员在日常训练中进行爬杆练习，如图所示，当他加速竖直向上爬杆时，所受的合力方向是 ，所受摩擦力的方向是 。 12．（23-24高一上·上海·期末）某人在匀加速下降的电梯中最多能举起质量为的物体，则此人在地面上最多可举起质量为 kg的物体。若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起质量为40kg的物体，则此电梯上升的加速度为 。 4：利用牛顿第二定律求瞬时突变问题 13．（23-24高一下·江苏连云港·期末）如图所示，空间内存在方向与竖直方向夹角为60°的匀强电场，用绝缘细绳悬挂质量为m、电荷量为q的带电小球，平衡时绝缘细绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．小球带负电 B．电场强度大小为 C．剪断绝缘细绳后小球做匀变速曲线运动 D．撤去电场的瞬间，小球的瞬时加速度为 14．（23-24高一上·新疆·期末）如图所示，质量为2m的小球A和质量为m的小球B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来静止不动，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度大小aA、aB分别为（　　） A． B． C． D． 15．（23-24高一下·青海西宁·期末）如图所示，质量为m的小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，M、N点分别为弹簧、轻绳与小球的连接点，弹簧与竖直方向夹角为，轻弹簧拉力大小为，轻绳拉力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ） A．若从M点剪断弹簧瞬间，则小球受两个力作用 B．若从M点剪断弹簧瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 C．若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向水平向右 D．若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 16．（23-24高一下·云南红河·期末）如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，二者处于静止状态，重力加速度为g。将质量为2m的木块C放在A上的瞬间，则（　　） A．弹簧的弹力大小变为3mg B．弹簧的形变量不变 C．B对水平面的压力大小变为4mg D．A的加速度大小为 5：牛顿第二定律的同向性问题 17．（21-22高一上·湖南益阳·期末）列车沿平直轨道行驶，某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，某时刻他发现细线向左偏过一定角度，并相对车厢保持静止，列车质量为M，则下列说法正确的是（    ） A．列车一定向右加速运动 B．列车加速度一定为，方向水平向右 C．列车的所受合外力大小为，方向可能水平向左也可能向右 D．小球加速度为，方向垂直于细线斜向下 18．（23-24高一上·山西运城·期末）一支架固定在放于水平地面的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．加速度的大小为，方向向左 B．细线的拉力大小为，方向沿线斜向上 C．A受到的摩擦力大小为，方向向左 D．A受到的摩擦力大小为，方向向右 19．（23-24高一上·广东韶关·期末）如图所示是用倾斜的索道运输货物的情境，当载重车厢沿索道向上匀加速运动时，货物与车厢始终保持相对静止状态，货物与车厢底板的接触面保持水平。下列对车厢内货物受力分析的示意图中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 20．（23-24高一上·广东清远·期末）如图所示，小车在水平方向做直线运动，球A用细线悬挂车顶上，车内放一箱苹果，苹果箱和箱内的苹果相对于车厢始终静止，若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变，则下列说法中正确的是（    ） A．球A受到的合力为零 B．汽车可能向右做匀减速直线运动 C．车厢对苹果箱的摩擦力水平向右 D．苹果箱中间的一个苹果受到的合力为零 6：利用牛顿第二定律分析物体的动态过程 21．某跳水运动员在长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的几个位置，其中。A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，已知板形变越大时板对人的弹力也越大，则下列说法正确的是（　　） A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做加速度增大的加速运动 B．人和踏板由C到B的过程中，人处于失重状态 C．人和踏板由B到A的过程中，人处于失重状态 D．人和踏板由B到A的过程中，人处于超重状态 22．（23-24高一上·江苏泰州·期末）如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B点为弹簧自由伸长时的位置，一物块静止在A处。现用水平向右的恒力F一直推该物块，弹簧被压缩的最短位置为C，则下列关于物块的说法正确的是（　　）    A．到达B点时速度最大 B．从B到C一直减速 C．由A到C加速度先不变后一直减小 D．能返回到B点，且两次在B点的速度大小相等 23．（23-24高一上·湖北武汉·期末）有一质量的物体静止在足够长的粗糙竖直墙壁上，某时刻无初速度释放物体，并同时分别以甲、乙两种方式施加外力，物体紧贴墙壁向下运动，已知物体与墙壁间的动摩擦因数，取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．下落过程中，乙情景中的物体所受合外力的方向会发生改变 B．下落过程中，甲情景与乙情景中物体的速度都会一直增大 C．下落过程中，甲情景中的物体最大速度为 D．下落过程中，乙情景中的物体最大速度为 24．（23-24高一上·湖北·阶段练习）2023年11月11日，中国蹦床运动员朱雪莹、范欣怡、胡译乘荣获世界蹦床锦标赛女子网上团体冠军，为国家争得荣誉。如图是她们比赛时的画面。如果把网面近似看成遵循胡克定律的垫子，且不计空气阻力，则运动员从最高点运动到最低点过程中（以向下为正方向），速度—时间、加速度—位移的图像正确的是（　　）      A．   B．   C．   D．     7：牛顿定律解决直线运动的简单运动过程 25．（24-25高一上·全国·期末）如图所示为大型游乐设施跳楼机及其结构简图。乘坐台载着游客由静止从a位置自由下落到b位置，再从b位置开始受到恒定制动力竖直下落，下落到c位置停下。已知乘坐台和游客的总质量为m，a、b的高度差为，b、c的高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。则从a到b与从b到c，乘坐台的运动时间之比为 ，从b到c，乘坐台受到的制动力的大小为 。 26．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图所示，水平桌面上有一长L=30cm的长方形木板，其右端距桌面末端s=25cm，现用8牛的水平恒力F推木板，木板由静止开始运动，受到的阻力恒定为4牛，为使得木板离开桌面，则推力至少需要推动距离为 ，木板被推动阶段它在水平方向上受到的合力为 。 27．（23-24高一上·湖南邵阳·期末）如图所示，质量的物体静止于水平地面的A处，A、B间距。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至B处。（已知，，取） （1）求物体与地面间的动摩擦因数； （2）用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向下推此物体，使物体从A处由静止开始运动到达B处，求物体的运动时间。 28．（23-24高一下·陕西咸阳·期末）小明通过拉轮胎跑训练体能。如图所示，小明腰部系着轻绳拖着轮胎，已知轮胎的质量为10kg，绳与地面的夹角，轮胎与地面间的动摩擦因数。小明拉着轮胎从静止开始全力奔跑，跑出20m达到最大速度（这一过程可看作匀加速直线运动），然后以最大速度匀速跑到60m终点处，共用时10s。重力加速度，，。求： （1）小明加速所用的时间； （2）小明匀加速运动阶段对轮胎的拉力F的大小。 8：牛顿定律解决直线运动的复杂运动过程 29．（23-24高一上·河北保定·期末）2022年北京冬奥会后，我国北方掀起一股滑雪运动的热潮，有一倾角为的斜面雪道如图（甲）。假设一滑雪爱好者和他的雪橇总质量为，他们沿足够长的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力f与滑雪速度v成正比，比例系数k未知，雪橇与雪道间的动摩擦因数均相同。从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的图像如图（乙）中的曲线AD所示，图中AB是曲线AD在A点坐标为（0，5）的切线，切线上一点B的坐标为（4，15），CD是曲线AD的渐近线。（g取，，）。下列说法正确的是（　　） A．开始运动时雪橇的加速度大小为 B．内雪橇做加速度变小的曲线运动 C．比例系数为 D．动摩擦因数 30．（23-24高一上·江苏无锡·期末）如图甲所示，粗糙水平地面上有一质量M=6kg的足够长木板B，将一质量m=2kg的小物块A（视为质点）轻放在木板B的右端，从t=0时刻起对B施加一水平向右的水平恒力F，经过t=4s后撤去恒力F，用传感器测得A、B的速度-时间图像如图乙所示，取g=10m/s2。求： （1）A、B间的动摩擦因数μ1； （2）B与地面间的动摩擦因数μ2，恒力F的大小； （3）A、B均停止运动后A到B右端的距离L。 31．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）如图所示，在倾角为θ的斜面上有一个质量m=1kg的物体，零时刻开始在大小F=20N、方向沿斜面向上的拉力作用下由静止开始运动，2s时物体的速度v=20m/s，方向沿斜面向上，3s时，撤去拉力。已知，，重力加速度g取10m/s2，斜面足够长，求： （1）物体与斜面之间的动摩擦因数。 （2）撤去F后，物体经过多少时间回到初始位置。 32．（23-24高一上·广东潮州·期末）如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 （1）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （2）为了使货物能够到达水平滑轨末端，又保证货物到达水平滑轨末端时速度不超过2m/s，求水平滑轨长度的取值范围； （3）若水平轨道和货车的上表面处于同一水平面上，由于雨天，货车与水平地面的动摩擦因数，货物与货车的上表面动摩擦因数，试求货物以2m/s滑上货车，货物在货车上滑行的距离。已知货物的质量，货车的质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 牛顿三大定律 考点1：牛顿第一定律 惯性 2 考点2：牛顿第三定律 3 考点3：牛顿第二定律 4 1：牛顿第一定律的理解及应用 4 2：牛顿第三定律的理解及应用 6 3：牛顿第二定律的简单运用 9 4：利用牛顿第二定律求瞬时突变问题 12 5：牛顿第二定律的同向性问题 15 6：利用牛顿第二定律分析物体的动态过程 19 7：牛顿定律解决直线运动的简单运动过程 23 8：牛顿定律解决直线运动的复杂运动过程 26 考点1：牛顿第一定律 惯性 一、对力和运动关系的认识历程 1. 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因； 2. 伽利略的观点；如果没有摩擦、水平面上的物体一旦具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去，即力不是维持物体运动的原因。 3. 笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将地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。 二、伽利略的理想实睑 如图所示，让小球沿斜面 AB 从静止状态开始滚下，小球将浪上 斜面BC，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小第二个斜面的 倾角(如BD、BE)，小球达到同一高度时会离得更远，若第二个斜面放平 (如BF)，小球将以恒定的速率永远运动下去。 三、牛顿第一定律 1. 内容：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，牛顿第一定律又叫惯性定律。 2. 意义 （1）揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因(即力是产生加速度的原因)，而不是维持物体运动的原因 （2）定义了惯性：任何物体都具有保持原来运动状态的性质——惯性 四、惯性与质量 1. 惯性：物体所具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. 2. 对惯性的理解 （1）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； （2）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）惯性不是力，不能说物体受惯性力； （4）惯性大小反映了物体运动状态改变的难易程度，惯性大，运动状态难改变；惯性小，运动状态易改变； （5）物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。 考点2：牛顿第三定律 1、 作用力和反作用力 1. 定义：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力. 2. 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上. 3. 表达式：F＝－F′. 二、牛顿第三定律的理解与应用 1. 相互作用力的特点：“三同、三异、三无关”. 2. 三同 3. 三异 4. 三无关 三、平衡力与相互作用力的区分 名称 项目 一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 四、小结：“转换研究对象法”的解题思路 1. 方法概述 转换研究对象法是当将A 物体作为研究对象无法求解结果时，可以选择与A相互作用的物体B 为研究对象进行求解的方法，该方法往往用到牛顿第三定律。 2. 解题思路 （1） 合理选取研究对象，一般以受力较少、分析起来较容易的物体为研究对象、有时整体法与“隔离法”综合应用； （2） 做好对研究对象的受力分析和运动情况分析，确定哪些力是作用力和交作用力； （3） 利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象七，求合力； （4） 对于不宜直接分析的物体，如地面，可转而分析与之接触的物体，解出作用力后、再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向。 考点3：牛顿第二定律 1. 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，F与a具有瞬时对应关系． （3） 力学单位制 ①单位制：由基本单位和导出单位共同组成． ②基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有三个，分别是质量、时间和长度，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m)。 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． 2．对牛顿第二定律的理解 瞬时性 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合力 因果性 F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力 同一性 (1)加速度a相对于同一惯性系(一般指地面) (2)a＝中，F、m、a对应同一物体或同一系统 (3)a＝中，各量统一使用国际单位 独立性 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律 (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 (3)力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即ax＝，ay＝ 1：牛顿第一定律的理解及应用 1．（23-24高一下·北京海淀·期末）关于力的作用效果，下列说法不正确的（　　） A．物体做匀速直线运动需要力来维持 B．力可以对物体做功 C．力可以对物体产生冲量 D．力可以使物体产生加速度 【答案】A 【详解】A．物体做匀速直线运动不需要力来维持，故A错误，满足题意要求； B．当物体在力的方向发生位移，力对物体做功，故B正确，不满足题意要求； C．根据，可知力可以对物体产生冲量，故C正确，不满足题意要求； D．根据，可知力可以使物体产生加速度，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 2．（23-24高一上·广东潮州·期末）下列关于物理学方面的知识说法正确的是（    ） A．牛顿第一定律是实验定律，可以通过实验直接验证 B．力学的基本单位有：N（牛）、kg（千克）、s（秒） C．牛顿第二定律表明物体所受合外力越大，物体的惯性越大 D．在研究瞬时速度时，用到了极限法 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律是通过理想实验经过推理得出的，无法通过实验直接验证，故A错误； B．力学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒），故B错误； C．物体的惯性只由物体的质量决定，与物体所受合外力无关，物体的质量越大，惯性越大，故C错误； D．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体的瞬时速度，该定义应用了极限法，故D正确。 故选D。 3．（23-24高一上·重庆江北·期末）2022年卡塔尔世界杯决赛18日上演。阿根廷队以（点球大战）击败卫冕冠军法国队，时隔36年后再次夺得世界杯冠军，下列四种与足球有关的情景，说法正确的是（　　） A．研究足球的旋转运动时，可以将足球看作质点 B．足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力 C．静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变 D．足球落入球网中，球网发生了弹性形变，足球没有发生弹性形变 【答案】C 【详解】A．研究足球的旋转运动时，不能忽略足球的形状大小，因此不能将足球看成质点，故A错误； B．足球被踢起的原因是脚对球的力大于球的重力，使足球合外力不为零，从而改变了足球的运动状态，而脚对球的力与球对脚的力大小相等、方向相反、作用在相互作用的两个物体上，是一对作用力与反作用力，故B错误； C．静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变，故C正确； D．足球落入球网中，球网对足球产生弹力的同时足球也对球网产生弹力，这两个力是一对相互作用力，因此球网发生弹性形变的同时足球也发生弹性形变，故D错误。 故选C。 4．（23-24高一上·湖北荆门·期末）“析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法中符合事实的是（　　） A．亚里士多德指出力是改变物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律和牛顿第二定律都可通过实验直接检验 C．伽利略通过实验证明了重的物体比轻的物体下落得快 D．牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上总结得出了牛顿第一定律 【答案】D 【详解】A．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，故A错误； B．牛顿第一定律不可能通过实验直接检验，牛顿第二定律可通过实验直接检验，故B错误； C．伽利略通过实验证明了忽略空气阻力的情况下，轻、重物体下落一样快，故C错误； D．牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上总结得出了牛顿第一定律，故D正确。 故选D。 2：牛顿第三定律的理解及应用 5．（23-24高一下·江苏盐城·期末）如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是（　　） A．手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力 B．手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力 C．手指对钉帽的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 【答案】D 【详解】AB．用手给钉帽施加压力，图钉会把这个力大小不变的传递给墙壁，所以手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力，故AB错误； C．手指对钉帽的压力和墙壁对钉尖的压力，都是作用在图钉上，不是一对相互作用力，故C错误； D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力大小相等、方向相反、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 6．（24-25高一上·全国·期末）“顶缸”是我国的传统杂技项目，杂技演员具有高超的技术。如图所示，某杂技演员在做顶缸表演，该缸的质量为m，头与缸之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．若头支撑着缸，使缸保持静止状态，则头对缸的作用力与缸对头的作用力是一对平衡力 B．若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动，则缸受到水平向右的静摩擦力 C．若头支撑着缸并一起水平向右匀加速运动，则头对缸的作用力大小不会超过 D．若头支撑着缸并一起水平向右匀加速运动，则头对缸的摩擦力可能大于 【答案】C 【详解】A．若头支撑着缸，使缸保持静止状态时，头对缸的作用力与缸对头的作用力是一对作用力和反作用力，A错误； B．若头支撑着缸，与缸一起向右匀速运动时，缸处于平衡状态，水平方向不受力，B错误； C．若缸水平向右匀加速运动，水平方向上头对缸的最大摩擦力为 竖直方向上头对缸的弹力为 则头对缸的作用力最大为 C正确； D．若头支撑着缸并一起水平向右匀加速运动，水平方向上头对缸的摩擦力大小范围为 D错误。 故选C。 7．（23-24高一上·四川泸州·期末）牛顿是出生在17世纪英国伟大的科学家，而牛顿三大定律更是人类探索自然奥秘的重大发现。关于牛顿三大定律，下列说法中正确的是（　　） A．羽毛球可以被快速抽杀，是因为它质量小，惯性小，运动状态容易改变 B．当物体受到的合外力为零时，据牛顿第二定律可知物体的加速度为零，物体将处于静止或匀速直线运动状态，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体所受合力为零时的特例 C．做曲线运动的物体，加速度的方向可能与合外力方向不同 D．甲乙两队进行拔河比赛，甲队获胜，其力学上的根本原因是甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大 【答案】A 【详解】A．质量是物体惯性大小的量度，物体质量越小，则惯性越小，由牛顿第二定律可知，在合力一定的情况下，质量越小，加速度越大，即运动状态越容易改变，A正确； B．当物体受到的合外力是零时，据牛顿第二定律可知物体的加速度是零，物体将处于静止或匀速直线运动状态。牛顿第一定律是：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。牛顿第一定律是在物体没有外力的情况下的状态，因此牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，B错误； C．做曲线运动的物体，一定是物体在受到的合力不是零的情况下的运动，因此由牛顿第二定律可知，加速度的方向一定与合外力方向相同，C错误； D．甲乙两队进行拔河比赛中，甲队拉绳的力与乙队拉绳的力是大小相等，甲队获胜，其力学上的根本原因是：甲队与地面间的最大静摩擦力大于乙队与地面间的最大静摩擦力，D错误。 故选A。 8．（23-24高一下·广东韶关·期末）匹克球是一种用球拍击球的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动.近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”.若忽略空气阻力，由我们所学的物理知识可知，以下说法正确的是（　　） A．球在空中飞行时，受重力和推力的作用 B．球撞击球拍时，球拍对球的力大于球对球拍的力 C．球的速度越大，惯性越大 D．球在空中飞行时，处于失重状态 【答案】D 【详解】A．球在空中飞行时，只受重力作用，而不受推力，故A错误； B．球撞击球拍时，由牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力，故B错误； C．球的惯性由质量决定，则球的速度越大，惯性依然不变，故C错误； D．球在空中飞行时，只受重力，则处于完全失重状态，故D正确。 故选D。 3：牛顿第二定律的简单运用 9．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴着一质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起。当小球的加速度大小为时，关于地面和弹簧对框架的弹力大小正确分析是（　　）。 A．地面对框架的弹力一定为0 B．地面对框架的弹力一定大于等于Mg C．弹簧对框架的弹力一定为Mg D．弹簧对框架的弹力一定大于等于Mg 【答案】D 【详解】小球的加速度大小为时，如果方向向下时 弹簧弹力为 弹簧对框架的弹力为Mg，对框架分析 地面对框架的弹力 小球的加速度大小为时，如果方向向上时 解得弹簧弹力为 弹簧对框架的弹力为，对框架分析可知地面对框架的弹力 故选D。 10．（23-24高一下·湖南株洲·期末）物体质量为3kg，放在光滑水平面上，同时受到大小为3N、4N和5N的三个水平力作用，物体的加速度可能为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】AB 【详解】三个力的大小分别为3N、4N和5N，由于 4N-3N=1N<5N<4N+3N=7N 可知，三个力的合力范围为 根据牛顿第二定律有 解得物体的加速度范围为 可知，物体的加速度可能为0，。 故选AB。 11．（24-25高一上·四川雅安·开学考试）某消防员在日常训练中进行爬杆练习，如图所示，当他加速竖直向上爬杆时，所受的合力方向是 ，所受摩擦力的方向是 。 【答案】 竖直向上 竖直向上 【详解】[1]当他加速竖直向上爬杆时，加速度方向竖直向上，由牛顿第二定律可知所受的合力方向是竖直向上； [2]由牛顿第二定律可知 所受摩擦力的方向是竖直向上。 12．（23-24高一上·上海·期末）某人在匀加速下降的电梯中最多能举起质量为的物体，则此人在地面上最多可举起质量为 kg的物体。若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起质量为40kg的物体，则此电梯上升的加速度为 。 【答案】 48 2 【详解】[1]设此人最大举力为F，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 故此人在地面上最多可举起质量为 [2]在匀加速上升的电梯中，设电梯加速度为，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得此电梯上升的加速度为 4：利用牛顿第二定律求瞬时突变问题 13．（23-24高一下·江苏连云港·期末）如图所示，空间内存在方向与竖直方向夹角为60°的匀强电场，用绝缘细绳悬挂质量为m、电荷量为q的带电小球，平衡时绝缘细绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．小球带负电 B．电场强度大小为 C．剪断绝缘细绳后小球做匀变速曲线运动 D．撤去电场的瞬间，小球的瞬时加速度为 【答案】D 【详解】A．小球受到重力、绳的拉力与电场力处于平衡，根据平衡条件可知，电场力的方向一定与电场强度方向相同，则小球带正电，故A错误； B．对小球进行受力分析，如图所示 则有 解得 故B错误； C．剪断绝缘细绳后，小球受到重力与电场力，结合上述可知，合力大小一定，方向沿绳的反方向，由于初速度为0，则小球将做匀加速直线运动，故C错误； D．撤去电场的瞬间，小球随后将做圆周运动，初速度为0，撤去电场瞬间，所需向心力为0，即沿半径方向所受合力为0，则有 解得 故D正确。 故选D。 14．（23-24高一上·新疆·期末）如图所示，质量为2m的小球A和质量为m的小球B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来静止不动，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度大小aA、aB分别为（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】绳剪断前，对B由平衡条件得 绳剪断后瞬间，弹簧来不及变化，则弹力不变。对A得 解得 弹力不变，则B的受力情况不变，加速度为0，即 故选BD。 15．（23-24高一下·青海西宁·期末）如图所示，质量为m的小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，M、N点分别为弹簧、轻绳与小球的连接点，弹簧与竖直方向夹角为，轻弹簧拉力大小为，轻绳拉力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ） A．若从M点剪断弹簧瞬间，则小球受两个力作用 B．若从M点剪断弹簧瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 C．若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向水平向右 D．若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 【答案】BC 【详解】A．若从M点剪断弹簧瞬间，小球之后做圆周运动，剪断瞬间，小球初速度为0，小球所需向心力为0，小球沿半径方向的合力为0，则轻绳弹力为0，则小球仅仅受到重力一个力的作用，故A错误； B．结合上述，若从M点剪断弹簧瞬间，小球仅仅受到重力作用，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度为g，方向竖直向下，故B正确； CD．若从N点剪断轻绳瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以小球受到弹簧的弹力和重力作用，其合力水平向右，大小等于，根据牛顿第二定律可知，此时小球的加速度为 方向水平向右，故C正确，D错误。 故选BC。 16．（23-24高一下·云南红河·期末）如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，二者处于静止状态，重力加速度为g。将质量为2m的木块C放在A上的瞬间，则（　　） A．弹簧的弹力大小变为3mg B．弹簧的形变量不变 C．B对水平面的压力大小变为4mg D．A的加速度大小为 【答案】BD 【详解】A．木块C放在A上的瞬间，弹簧没有发生突变，弹力大小不变，即弹簧的弹力大小仍然为mg，故A错误； B．结合上述可知，木块C放在A上的瞬间，弹簧没有发生突变，弹簧的形变量不变，故B正确； C．结合上述可知，木块C放在A上的瞬间，弹簧没有发生突变，B对水平面的压力大小与没有放C之前一样，即变为B对水平面的压力大小为2mg，故C错误； D．结合上述可知，A所受弹力与A的重力平衡，对A、C整体，根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选BD。 5：牛顿第二定律的同向性问题 17．（21-22高一上·湖南益阳·期末）列车沿平直轨道行驶，某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，某时刻他发现细线向左偏过一定角度，并相对车厢保持静止，列车质量为M，则下列说法正确的是（    ） A．列车一定向右加速运动 B．列车加速度一定为，方向水平向右 C．列车的所受合外力大小为，方向可能水平向左也可能向右 D．小球加速度为，方向垂直于细线斜向下 【答案】B 【详解】A．分析可知，小球受竖直向下的重力和沿着绳子斜向右上方的拉力，则根据平行四边形定则可知，小球所受合外力一定向右，加速度一定向右，而小球与小车保持相对静止，且小车在水平方向运动，因此可知小车的加速度一定水平向右，则小车可能向右加速运动，也可能向左减速运动，故A错误； BD．对小球受力分析如图所示 可得 根基牛顿第二定律有 可得小球的加速度为 而小球与小车保持相对静止，则可知小车的加速度大小为，方向水平向右，故B正确，D错误； C．根据牛顿第二定律可知，列车所受合外力大小为 方向水平向右，故C错误。 故选B。 18．（23-24高一上·山西运城·期末）一支架固定在放于水平地面的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．加速度的大小为，方向向左 B．细线的拉力大小为，方向沿线斜向上 C．A受到的摩擦力大小为，方向向左 D．A受到的摩擦力大小为，方向向右 【答案】D 【详解】A．对小球受力分析如图所示 由于小球和小车一起向左运动，则可知小球所受合外力在水平方向，小球加速度即为整体加速度，根据几何关系可得 解得 方向水平向右，故A错误； B．根据几何关系可得细线的拉力 方向沿线斜向上，故B错误； CD．由于A与小车保持相对静止，则A的加速度与小车和小球加速度相同，对A分析可知，A在竖直方向受竖直向下的重力与小车对A竖直向上的支持力，合力为零，在水平方向仅受摩擦力作用，所受摩擦力即为合外力，而加速度水平向右，则所受摩擦力水平向右，根据牛顿第二定律有 故C错误，D正确。 故选D。 19．（23-24高一上·广东韶关·期末）如图所示是用倾斜的索道运输货物的情境，当载重车厢沿索道向上匀加速运动时，货物与车厢始终保持相对静止状态，货物与车厢底板的接触面保持水平。下列对车厢内货物受力分析的示意图中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】将加速度分解到竖直方向和水平方向，可知有竖直向上的分加速度和水平向右的分加速度，则车厢内货物竖直方向受到重力和支持力作用，水平方向受到水平向右的摩擦力作用。 故选D。 20．（23-24高一上·广东清远·期末）如图所示，小车在水平方向做直线运动，球A用细线悬挂车顶上，车内放一箱苹果，苹果箱和箱内的苹果相对于车厢始终静止，若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变，则下列说法中正确的是（    ） A．球A受到的合力为零 B．汽车可能向右做匀减速直线运动 C．车厢对苹果箱的摩擦力水平向右 D．苹果箱中间的一个苹果受到的合力为零 【答案】B 【详解】A．由于小车在水平方向运动，则车内每个物体的运动状态均与小车的运动状态相同，对小球受力分析如图所示 则有 加速度 可知球A所受合外力不为零，且合力与加速度方向水平向左，故A错误； B．球A加速度向左，则可知小车的加速度也向左，因此小车可能向右做匀减速运动或向左做匀加速直线运动，故B正确； C．苹果箱在竖直方向受重力与车厢对其的支持力而平衡，而水平方向随车一起运动，则可知其水平方向的合外力水平向左，而水平方向只可能受到摩擦力的作用，因此水平方向所受摩擦力即为合外力，即车厢对苹果箱的摩擦力水平向左，故C错误； D．苹果箱相对于车厢静止，箱内苹果也相对车厢静止，车所受合外力不为零，则车内苹果所受合外力不为零，故D错误。 故选B。 6：利用牛顿第二定律分析物体的动态过程 21．某跳水运动员在长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的几个位置，其中。A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，已知板形变越大时板对人的弹力也越大，则下列说法正确的是（　　） A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做加速度增大的加速运动 B．人和踏板由C到B的过程中，人处于失重状态 C．人和踏板由B到A的过程中，人处于失重状态 D．人和踏板由B到A的过程中，人处于超重状态 【答案】C 【详解】根据题意可知，A为无人时踏板静止点，此时弹力为0，B为人站在踏板上静止时的平衡点，此时弹力的大小等于人重力的大小 AB．人和踏板由C到B的过程中，弹力大于人的重力，且逐渐减小，则人向上做加速度减小的加速运动，具有向上的加速度，人处于超重状态，故AB错误； CD．人和踏板由B到A的过程中，弹力小于人的重力，且逐渐减小，则人向上做加速度增大的减速运动，具有向下的加速度，人处于失重状态，故C正确，D错误。 故选C。 22．（23-24高一上·江苏泰州·期末）如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B点为弹簧自由伸长时的位置，一物块静止在A处。现用水平向右的恒力F一直推该物块，弹簧被压缩的最短位置为C，则下列关于物块的说法正确的是（　　）    A．到达B点时速度最大 B．从B到C一直减速 C．由A到C加速度先不变后一直减小 D．能返回到B点，且两次在B点的速度大小相等 【答案】D 【详解】AB．物块速度最大时，其加速度为零，而加速度为零即合外力为零，由此可知物块速度最大的位置一定在BC之间的某一位置，该位置弹簧的弹力大小等于推力的大小，物块合外力为零，加速度为零，速度最大，而在合外力为零的位置之前，物块所受推力大于弹簧的弹力，物块做加速度减小的加速运动，在合外力为零的位置之后，弹簧的弹力大于推力，物块做加速度增大的减速运动，则从B到C的过程中物块先加速后减速，故AB错误； C．物块未与弹簧接触前受恒力，则其加速度恒定不变，与弹簧接触后随着弹簧弹力的增加，物块先做减速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，可知，在由A到C的过程中，物块的加速度先不变，再减小，后增大，故C错误； D．根据运动的对称性以及受力情况的变化可知，物块能返回到B点，且两次在B点的速度大小相等，故D正确。 故选D。 23．（23-24高一上·湖北武汉·期末）有一质量的物体静止在足够长的粗糙竖直墙壁上，某时刻无初速度释放物体，并同时分别以甲、乙两种方式施加外力，物体紧贴墙壁向下运动，已知物体与墙壁间的动摩擦因数，取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．下落过程中，乙情景中的物体所受合外力的方向会发生改变 B．下落过程中，甲情景与乙情景中物体的速度都会一直增大 C．下落过程中，甲情景中的物体最大速度为 D．下落过程中，乙情景中的物体最大速度为 【答案】ACD 【详解】A．下落过程中，水平方向受力平衡，乙情景中的摩擦力大小为 刚开始下落时，摩擦力小于重力，合力方向向下，5s后，摩擦力大于重力，合力方向向上，故A正确； B．下落过程中，甲情景中摩擦力等于重力时，物体做匀速直线运动，乙情景中物体所受的摩擦力大于重力时，速度会减小，故B错误； C．下落过程中，甲情景中的物体所受摩擦力为 当 即 速度最大，做匀速直线运动，故C正确； D．乙情景中，物体运动加速度为 当t=5s时，加速度为0，此时等效加速度为 物体运动速度最大为 故D正确。 故选ACD。 24．（23-24高一上·湖北·阶段练习）2023年11月11日，中国蹦床运动员朱雪莹、范欣怡、胡译乘荣获世界蹦床锦标赛女子网上团体冠军，为国家争得荣誉。如图是她们比赛时的画面。如果把网面近似看成遵循胡克定律的垫子，且不计空气阻力，则运动员从最高点运动到最低点过程中（以向下为正方向），速度—时间、加速度—位移的图像正确的是（　　）      A．   B．   C．   D．     【答案】AC 【详解】CD．人在下落的过程中，接触蹦床之前，人处于自由落体状态，加速度为g；接触之后，弹力 随下落距离逐渐增加，根据牛顿第二定律 可知，网面的形变量和a线性变化关系，故a和x也是线性变化关系，当弹力F小于重力时，做加速度减小的加速运动；当弹力F等于重力时，加速度为零，速度最大；当弹力F大于重力时，做加速度增大的减速运动，所以加速度先不变，后减小再增大，且加速度a和x是线性变化关系，故C正确、D错误； AB．人的加速度先不变，后减小后再反向增加，可知速度时间图像的斜率绝对值先不变，后减小再增加，故A正确、B错误。 故选AC。 7：牛顿定律解决直线运动的简单运动过程 25．（24-25高一上·全国·期末）如图所示为大型游乐设施跳楼机及其结构简图。乘坐台载着游客由静止从a位置自由下落到b位置，再从b位置开始受到恒定制动力竖直下落，下落到c位置停下。已知乘坐台和游客的总质量为m，a、b的高度差为，b、c的高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。则从a到b与从b到c，乘坐台的运动时间之比为 ，从b到c，乘坐台受到的制动力的大小为 。 【答案】 【详解】[1]设乘坐台在b位置时的速度大小为v，从b到c，乘坐台的加速度大小为a，根据运动学规律有 解得 从a到b与从b到c，乘坐台的运动时间之比 [2]从b到c，设乘坐台受到的制动力的大小为F，根据牛顿第二定律有 解得 26．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图所示，水平桌面上有一长L=30cm的长方形木板，其右端距桌面末端s=25cm，现用8牛的水平恒力F推木板，木板由静止开始运动，受到的阻力恒定为4牛，为使得木板离开桌面，则推力至少需要推动距离为 ，木板被推动阶段它在水平方向上受到的合力为 。 【答案】 20cm 4N 【详解】[1][2]木板被推动阶段它在水平方向上受到的合力为 F合=F-f=8N-4N=4N 由题可知，开始时，木板在4N的动力作用下做加速运动，若撤去外力，则物体在4N的阻力作用下做减速运动，则加速阶段的加速度大小等于减速阶段的加速度大小；如果木板的重心运动到桌面右端时速度正好为零，则木板恰好可以离开桌面；木板由静止开始做加速运动，然后减速到速度为0，根据对称性可知，推力需要推动木板的距离为木板重心到桌子右端距离的一半；木板重心到桌子右端距离为 所以，推力至少需要推动距离为 27．（23-24高一上·湖南邵阳·期末）如图所示，质量的物体静止于水平地面的A处，A、B间距。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至B处。（已知，，取） （1）求物体与地面间的动摩擦因数； （2）用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向下推此物体，使物体从A处由静止开始运动到达B处，求物体的运动时间。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据题意可知，物体做匀加速运动，则有 解得 由牛顿第二定律 解得 则 （2）设物体由A到B所用的时间为t，由牛顿第二定律 解得 又由 解得 28．（23-24高一下·陕西咸阳·期末）小明通过拉轮胎跑训练体能。如图所示，小明腰部系着轻绳拖着轮胎，已知轮胎的质量为10kg，绳与地面的夹角，轮胎与地面间的动摩擦因数。小明拉着轮胎从静止开始全力奔跑，跑出20m达到最大速度（这一过程可看作匀加速直线运动），然后以最大速度匀速跑到60m终点处，共用时10s。重力加速度，，。求： （1）小明加速所用的时间； （2）小明匀加速运动阶段对轮胎的拉力F的大小。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）设最大速度为，匀速阶段所用时间为，根据题意有 ， 联立解得 ， （2）小明匀加速运动阶段的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 又 联立解得 8：牛顿定律解决直线运动的复杂运动过程 29．（23-24高一上·河北保定·期末）2022年北京冬奥会后，我国北方掀起一股滑雪运动的热潮，有一倾角为的斜面雪道如图（甲）。假设一滑雪爱好者和他的雪橇总质量为，他们沿足够长的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力f与滑雪速度v成正比，比例系数k未知，雪橇与雪道间的动摩擦因数均相同。从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的图像如图（乙）中的曲线AD所示，图中AB是曲线AD在A点坐标为（0，5）的切线，切线上一点B的坐标为（4，15），CD是曲线AD的渐近线。（g取，，）。下列说法正确的是（　　） A．开始运动时雪橇的加速度大小为 B．内雪橇做加速度变小的曲线运动 C．比例系数为 D．动摩擦因数 【答案】ACD 【详解】A．在图像中，图像的斜率表示加速度，因此开始运动时雪橇的加速度大小为 故A正确； B．0-4s内，雪橇先做初速度为5m/s，加速度变小的沿正方向的直线运动，故B错误； CD．根据牛顿第二定律，开始时 由CD这条渐近线可知，10m/s为其运动的收尾速度（即匀速运动速度），即有 两式联立，得 将 代入后得 故CD正确。 故选ACD。 30．（23-24高一上·江苏无锡·期末）如图甲所示，粗糙水平地面上有一质量M=6kg的足够长木板B，将一质量m=2kg的小物块A（视为质点）轻放在木板B的右端，从t=0时刻起对B施加一水平向右的水平恒力F，经过t=4s后撤去恒力F，用传感器测得A、B的速度-时间图像如图乙所示，取g=10m/s2。求： （1）A、B间的动摩擦因数μ1； （2）B与地面间的动摩擦因数μ2，恒力F的大小； （3）A、B均停止运动后A到B右端的距离L。 【答案】（1）0.1；（2）0.35；45N；（3）5.38m 【详解】（1）物块A在B上做加速运动，加速度为 根据 可得 μ1=0.1 （2）力F作用于木板B时的加速度 由牛顿第二定律 撤去F后木板B的加速度大小 由牛顿第二定律 联立解得 μ2=0.35 F=45N （3）由图像可知5s时AB速度相等v=5m/s，此时A相对B向后的位移，即A距离B右端的距离为 AB速度相等以后，A做减速运动，加速度为；B减速运动的加速度 速度减为零时的位移 A速度减为零时的位移 A、B均停止运动后A到B右端的距离 31．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）如图所示，在倾角为θ的斜面上有一个质量m=1kg的物体，零时刻开始在大小F=20N、方向沿斜面向上的拉力作用下由静止开始运动，2s时物体的速度v=20m/s，方向沿斜面向上，3s时，撤去拉力。已知，，重力加速度g取10m/s2，斜面足够长，求： （1）物体与斜面之间的动摩擦因数。 （2）撤去F后，物体经过多少时间回到初始位置。 【答案】（1）0.5；（2） 【详解】（1）物体由静止开始运动，2s时间内，根据速度公式有 解得 该时间间隔内对物体进行受力分析，如图所示 则有 ， 解得 （2）经历3s，物体的位移与速度分别为 ， 解得 ， 3s后撤去拉力，物体开始向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 向上减速至0过程，利用逆向思维，根据位移公式与速度公式有 ， 解得 ， 由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，之后物体向下加速运动，根据牛顿第二定律有 解得 根据位移公式有 时间不可能为负值，可以解得 可知，撤去F后，物体回到初始位置的时间 解得 32．（23-24高一上·广东潮州·期末）如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 （1）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （2）为了使货物能够到达水平滑轨末端，又保证货物到达水平滑轨末端时速度不超过2m/s，求水平滑轨长度的取值范围； （3）若水平轨道和货车的上表面处于同一水平面上，由于雨天，货车与水平地面的动摩擦因数，货物与货车的上表面动摩擦因数，试求货物以2m/s滑上货车，货物在货车上滑行的距离。已知货物的质量，货车的质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 【答案】（1）；（2）；（3）0.25m 【详解】（1）对货物，在斜面上由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式 解得 （2）对货物，在水平面上由牛顿第二定律得 解得 货物刚好能够到达水平滑轨末端，则有 解得 货物到达水平滑轨末端时的速度为2m/s，则有 解得 则要满足题意要求，水平滑轨长度的取值范围 （3）货物滑上货车时，对货车，受到货物的摩擦力为 货车与水平地面间的最大静摩擦力为 由于，所以货车不动；由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式得 解得 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$