第08讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律及其基本应用（专项训练）（浙江专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第08讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律及其基本应用 目录 01 课标达标练 题型01 牛顿第一定律 惯性 题型02 牛顿第二定律的两类问题 题型03 瞬时加速度 题型04 超重与失重 题型05 等时圆 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 牛顿第一定律 惯性 1. 如图所示，正在行驶的火车车厢内，有一人相对车厢由静止释放一小球，则小球（　　） A．不可能落在A处 B．不可能落在B处 C．不可能落在C处 D．落在何处取决于车厢的运动情况 【答案】D 【详解】惯性是物体的一种特性，是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。在做匀速直线运动的车厢上，由于具有惯性，小球要保持原来的运动状态，即匀速直线运动状态，所以小球落下的位置在B点；若汽车做匀加速运动，则落在A点，若汽车做匀减速运动，则落在C点，所以落在ABC点都有可能。 故选D。 2. 近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶（如图甲）。两车并排做直线运动，其v-t图像如图乙所示，t=0时，两车车头刚好并排，则下列说法正确的是（    ） A．动车运行的速度越大其惯性越大 B．图乙中复兴号的最大速度为78m/s C．0到32s内，两车车头相距最远距离为24m D．两车头在24s末再次并排 【答案】B 【详解】A．惯性只由质量决定，与速度无关，故A错误； B．根据图乙可知复兴号加速时的加速度大小为 则图乙中复兴号的最大速度为 故B正确； CD．0到32s内，由图乙可知，在24s末，两车速度相等，此时两车车头相距最远，根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，两车车头相距最远距离为 故CD错误。 故选B。 3. 以下情境中，关于力与运动关系的认识正确的是（    ）    A．甲图中，直升机上升时所受升力和重力是相互作用力 B．乙图中，回形针受到细线的拉力和磁铁对它的吸引力是一对平衡力 C．丙图中，用剪刀将细线剪断，小球下落，说明物体只有受力才能运动 D．丁图中，摆球摆到最高处B时，若它所受力都消失，摆球将静止在B处 【答案】D 【详解】A．甲图中，直升机上升时所受升力与重力都是直升机受到的力，不是相互作用力，故A错误； B．乙图中，磁铁对回形针的吸引力竖直向上，拉力斜向上，方向不是相反关系，故B错误； C．丙图中，用剪刀将细线剪断，小球只受重力，小球下落，说明力可以改变物体的运动状态，故C错误； D．丁图中，摆球摆到最高处B时，速度瞬间为零，若此时它所受力都消失，由于惯性，摆球将静止在B处，故D正确。 故选D。 4. 一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上P处有一相对桌面静止的小球。由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图（俯视图）中的虚线从P点运动到Q点，则说明列车是减速且在向北转弯的图是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】BD．列车做减速运动，小球由于惯性相对于桌面向前运动，即向左运动，BD错误； AC．列车向北转弯，由于惯性，小球相对远桌面向南运动，C正确，A错误。 故选C。 02 牛顿第二定律的两类问题 5. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，返回舱使用降落伞降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为。返回舱在接近地面时，带着降落伞减速降落，若把该过程看成匀减速过程且加速度大小为a，已知返回舱的质量为M，降落伞的质量为m，不计返回舱受到的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．降落伞所受空气阻力等于 B．10根轻绳对返回舱的合力等于 C．10根轻绳对返回舱的合力为 D．每根绳子上的拉力大小为 【答案】C 【详解】A．对整体，根据牛顿第二定律有 解得 故A错误； BC．对返回舱，根据牛顿第二定律有 则10根轻绳对返回舱的合力为 故B错误，C正确； D．根据力的合成关系可知 则每根绳子上的拉力大小为 故D错误； 故选C。 6. 如图所示为某快递公司利用机器人运送、投递包裹的场景，机器人将其水平托盘上的包裹由静止送至指定投递口，停止运动后缓慢翻起托盘，让包裹滑入投递口。其启动和制动过程可视为匀变速直线运动，当托盘倾角增大到时，包裹恰好开始下滑，如简化图所示。现机器人要把一质量的包裹沿直线运至相距的投递口处，在运送中包裹与水平托盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)包裹与水平托盘的动摩擦因数； (2)机器人启动过程中允许的加速度最大值，及此时托盘对包裹的作用力F的大小； (3)若机器人运行的最大速度为，则机器人由静止运行至投递口（恰好静止）所需的最短时间t。 【答案】(1) (2)； (3) 【详解】（1）包裹恰好下滑时，根据共点力平衡条件有 解得 （2）水平以最大加速度启动时 得 根据牛顿第二定律可知，水平分力 竖直分力 根据力的合成可知，作用力 （3）整个运送过程经历匀加速、匀速、匀减速三个过程，匀加速、匀减速过程， 匀速过程 匀速运动的时间为 最短时间 7. 随着胖东来超市的影响力扩大，外地游客纷纷打卡网红超市，许昌的各大酒店客房均满，为了减少人力资源浪费，酒店智能配送机器人率先在许昌各大宾馆大规模投用，某次外地游客在市区某酒店使用机器人送递物品，机器人“小智”在水平地面上先从静止开始沿直线匀加速行驶了5s，达到最大速度6后，又以2的加速度大小沿直线匀减速行驶了2s，然后做匀速直线运动。已知“小智”机器人满载货物总质量为100，重力加速度大小g取10。求： (1) “小智机器人”匀加速运动时的加速度大小； (2)匀减速直线运动时机器人“小智”所受合外力； (3)前10s过程中机器人“小智”的总路程。 【答案】(1) (2)200N (3)29m 【详解】（1）根据加速度定义式可得 （2）根据牛顿第二定律可得 （3）机器人匀加速过程，有 机器人匀减速过程，有 且匀减速过程的末速度 而匀速时间为 所以匀速过程的位移大小为 故前10s过程中机器人“小智”的总路程为 8. 一车厢长为的物流快递汽车在仓库卸完其他货物后，为赶快将车厢后壁挂着的重要物件安全送达目的地（简化模型如图所示），质量为的物体用细绳拴着挂在行驶的汽车后壁上，绳子与竖直方向的夹角为37°，已知物体与车厢（车厢各部分材料和粗糙程度都相同）之间的摩擦因数，重力加速度大小g取，，。求： (1)若汽车以的加速度大小匀加速行驶时，绳子的拉力和车厢后壁对物体的弹力各为多大？（此时物体与车厢无摩擦） (2)若汽车在行进过程中绳子突然断裂，要使物体不掉下，汽车至少要以多大的加速度加速运动？ (3)若汽车在以速度为匀速行进途中细绳突然断裂，物体落到了车厢最左侧的底部发出撞击声，当司机听到声音时，他立即以的加速度大小紧急刹车，请你判断物体是否会碰到车厢的前壁（假设物体与车厢底部撞击后不反弹，且不考虑声音传播所用的时间，物体相对车厢底部滑动时不计其大小）？ 【答案】(1)， (2) (3)不会 【详解】（1）对物体受力分析，由，且，联立代入数据得：， （2）竖直方向，水平方向，而且，代入数据得： （3）由牛顿第二定律可知，物块减速运动加速度的大小为，不会随车箱一起减速。而其减速到零相对于地面发生的位移，车减速到零发生的位移，因，所以物块不会与车厢前壁相撞。 03 瞬时加速度 9. 如图所示，小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，弹簧与竖直方向夹角为．设重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．从O点剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为g，方向竖直向下 B．从O点剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为，方向与竖直方向成角斜向右下 C．剪断绳瞬间，小球的加速度大小为，方向与垂直斜向左下 D．剪断绳瞬间，小球的加速度大小为，方向水平向左 【答案】AD 【详解】从O点剪断弹簧瞬间，弹簧弹力和绳的拉力变为零，小球只受重力，由牛顿第二定律得，方向竖直向下，A正确，B错误；以小球为研究对象，剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化，小球所受的合外力是重力与弹力的合力，与原来细绳的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得，解得，方向水平向左，C错误，D正确． 10. 如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　） A．轻弹簧的压缩量为0.2m B．物体A的瞬时加速度为0 C．物体B的瞬时加速度为a=4m/s2 D．物体B对物体A的压力为12N 【答案】CD 【详解】A．A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，对A有 解得弹簧压缩量为 故A错误； BC．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对AB整体，由牛顿第二定律有 解得物体AB的瞬时加速度为 故B错误，C正确； D．对物体A，由牛顿第二定律可得 解得物体B对物体A的压力为 故D正确。 故选CD。 11. 细绳拴着一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，cos53°=0.6，sin53°=0.8，下列说法正确的是（　　） A．弹簧被伸长，形变量大小为 B．小球静止时细绳的拉力大小为 C．剪断细绳瞬间小球的加速度大小为g D．剪断细绳瞬间小球的加速度大小为 【答案】D 【详解】AB．以小球为对象，根据受力平衡可得， 解得， 根据胡克定律可得弹簧的压缩量大小为 故AB错误； CD．剪断细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，弹簧弹力和重力的合力大小等于剪断细绳前的绳子拉力，则有 故D正确，C错误。 故选D。 12. 如图所示，用两根细线悬挂于O点的小球A、B（视为质点）静止时处于同一水平线上，连接小球A、B的轻质细弹簧处于压缩状态，两细线垂直且悬挂小球B的细线与水平方向的夹角。已知小球A的质量为0.8kg，小球A、B之间的距离为20cm，弹簧处于弹性限度内，原长，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数N/m B．悬挂小球A的细线拉力为12N C．小球B的质量为0.45kg D．剪断线的瞬间，B球的加速度为20m/s² 【答案】C 【详解】A．对于A受力分析，如图 则 解得弹簧的劲度系数k=100N/m 故A错误； B．对于A，竖直方向上 悬挂小球A的细线拉力T1=10N 故B错误； C．对于B，受力分析，如图 则 解得小球B的质量为 故C正确； D．剪断OB线的瞬间，B球所受重力和弹簧弹力不变，B球所受合力大小等于，则 B球的加速度大小为 故D错误。 故选C。 04 超重与失重 13. 如图甲是游乐设施—“反向蹦极”的示意图，游戏者（可视为质点）与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态，为上升的最高点，为弹性绳上端悬点，点为速度最大点（未画出），弹性绳的形变在弹性限度内，且遵从胡克定律，不计空气阻力，以点为坐标原点，向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量，则人上升过程中（　　） A．上升过程中游戏者先超重后失重 B．段的长度为 C．A点与点间的距离大于点与点间的距离 D．游戏者在点的速度为 【答案】ACD 【详解】A．由图乙可知，上升过程中游戏者的加速度先竖直向上后竖直向下，所以游戏者先超重后失重，故A正确； B．由题图乙可知，在内，加速度为正，游戏者向上做加速运动，在处加速度是零，此时速度最大，加速度反向增大，在处加速度大小为，说明此时游戏者只受重力作用，可知游戏者位于B位置，之后，游戏者一直做减速运动到速度减到零，在最高点C位置，因此AB段的长度为，故B错误； C．D点为速度最大点，设最大速度大小为，则到和到分别根据可知，图线与横轴所围面积均表示，即图线与横轴正半轴所围面积与负半轴所围面积大小相等，所以。由题图乙可知AD为，DB为，段的图线斜率相同，因此则有 即A点与D点间的距离大于D点与B点间的距离，故C正确； D．由题图乙可知，游戏者由点到点过程为匀减速上升，则 解得 故D正确。 故选ACD。 14. 蹦床运动是借助弹力将人竖直弹向空中做出各类动作的竞技运动。某运动员利用压力传感器记录了他在蹦床运动过程中所受蹦床弹力随时间的变化图像，如图所示。不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．运动员在末的速度达到最大 B．运动员在内的最大加速度为 C．运动员在内一直处于失重状态 D．内，运动员在时上升到最高点 【答案】B 【详解】A．由题图可知在末该运动员所受蹦床的弹力为零，仅受重力的作用，合力不为零，速度不是最大，故A错误； B．该运动员在内的最大加速度为弹力最大的时刻对应的加速度，由牛顿第二定律有 故B正确； C．弹力小于重力时处于失重状态，弹力大于重力时处于超重状态，则该运动员在内先处于超重状态，后处于失重状态，故C错误； D．由题图可知，该运动员在内，先做竖直上抛运动，到最高点后，再做自由落体运动，根据对称性可知，上升和下落时间均为，则该同学在时升到最大高度，故D错误。 故选B。 15. 如图为极限运动员从蹦极台上静止下落后对应的速度v与位移x关系的图像。当下落至12m时，运动员的速度达到最大，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳的原长为12m B．下落至12m时，弹性绳的弹力为mg C．在12~20m下落过程中，弹性绳的弹力始终在增大 D．在12~20m下落过程中、运动员一直在体验超重的感觉 【答案】BCD 【详解】AB．由图像可知运动员先做加速运动，后做减速运动，在位移大小为12m时，速度为最大值，此时运动员的加速度为零，运动员所受合力为零，弹性绳的弹力与运动员的重力等大反向，弹力大小为mg；由于此时弹性绳处于伸长状态，所以弹性绳的原长小于12m，故A错误，B正确； CD．运动员在位移为12m处时，速度最大，加速度为零，接着将继续向下运动，弹性绳的弹力继续增大，且大于运动员的重力，运动员处于超重状态，将向下做加速度逐渐增大的减速运动，故CD正确。 故选BCD。 16. 巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛，中国选手全红婵以425.60分夺冠。将全红婵视为质点，从她离开跳台开始计时，其运动的速度与时间的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻全红婵到达最高点 B．时刻全红婵刚好到达最低点 C．时间内全红婵处于失重状态 D．时间内全红婵做加速度增大的减速运动 【答案】B 【详解】A．全红婵先向上运动，到达最高点时，速度应为0，故时刻全红婵到达最高点，故A错误； B．全红婵到达最低点时，速度为0，则时刻全红婵刚好到达最低点，故B正确； C．全红婵先向上运动，加速度为重力加速度，由图可知，斜率为正时，加速度向下，时间内图像斜率为负，全红婵加速度向上，处于超重状态，故C错误； D．由图像斜率可知，时间内全红婵做加速度减小的减速运动，故D错误； 故选B。 05 等时圆 17. 如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP＞QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．a滑块运动的时间较长 B．a滑块的加速度较小 C．a滑块受到的弹力较小 D．a滑块受到的合力较大 【答案】CD 【详解】设滑轨与竖直直径的夹角为θ，圆环的半径为R，对滑块受力分析可得，滑块所受的支持力大小为 所受合外力大小为 根据牛顿第二定律可得滑块的加速度大小为 滑块沿滑轨运动的位移为 根据位移时间关系有 可得滑块沿滑轨运动的时间为 两滑块运动时间相等，a滑块加速度大。a滑块受到的弹力较小，a滑块受到的合力较大。 故选CD。 18. 如图所示，Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆，O、a、b、c位于同一圆周上，Ob过圆心，c为圆周的最高点，a为圆周的最低点。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环都从O点无初速度释放，用、分别表示滑环从O点到达a、b两点所用的时间，另有一个小球从c点由静止自由下落到a点所用的时间为。则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设圆周的半径为，与水平方向的夹角为，则沿下滑的加速度大小为 根据运动学公式可得 联立解得 与水平方向的夹角为，则沿下滑的加速度大小为 根据运动学公式可得 联立解得 一个小球从c点由静止自由下落到a点所用的时间为 则有 故选A。 19. 如图所示，oa、ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，o、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，为圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环从o点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用，，分别表示滑环沿oa、ob、da到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】设ob与竖直方向的夹角为θ，由几何关系得oa与竖直方向的夹角为，设da与竖直方向的夹角为，环沿oa下滑时的加速度大小为 沿ob下滑时的加速度大小为 沿da下滑时的加速度大小为 设ob长为L，由几何关系得oa长为，da长为，根据运动学公式有 ，， 解得 ，， 可得 故选BC。 20. 如图所示，半径为R的圆环固定在竖直面内，圆环的圆心为O，最低点为A，AB、AC、BD是固定在圆周上的三个光滑斜面，B、C、D都在圆环的圆周上，AB与竖直方向的夹角为，BD与AC平行，BD经过圆心O。让小球1从B点由静止释放沿着AB运动到A点，让小球2从C点由静止释放沿着AC运动到A点，让质量为m的小球3从B点由静止开始在沿BD斜向下的恒力F（大小未知）作用下运动到D点，三个小球均视为质点。已知小球1、3的运动时间相等，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，求： (1)小球2从C点运动到A点的时间； (2)小球1到达A点时的速度大小； (3)恒力F的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题知，CA与水平方向的夹角为，对小球2，根据牛顿第二定律有 解得 根据几何关系，可得位移为 又 解得 （2）由题知，BA与水平方向的夹角为，对小球1，根据牛顿第二定律有 解得 根据几何关系，可得位移为 又 联立解得 故小球1到达A点时的速度大小为 （3）由题知，小球1、3的运动时间相等，3球下滑的位移为2R，则有 解得 由题知，CA与水平方向的夹角为，对小球3，根据牛顿第二定律有 解得 21. 如图所示，某同学拉着拉杆箱沿水平地面匀速运动，其施加的拉力沿拉杆的方向，且与地面的夹角为。当改变角时，为了维持匀速运动需改变拉力的大小。已知地面对箱子的阻力是箱子对地面压力的倍，则下列说法正确的是（　　） A．拉力是维持箱子运动的原因 B．箱子受到5个力的作用 C．角大一些时，值更小 D．时，拉力最小 【答案】D 【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因，根据A错误； B．箱子受到重力、拉力、地面的支持力与摩擦力，即箱子受到4个力的作用，故B错误； C．由于摩擦力是滑动摩擦力，则有 即等于动摩擦因数，可知，大小与角无关，故C错误； D．对箱子进行分析有 ， 解得 当时有 此时 则有 故D正确。 故选D。 22. 图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动刚好安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，下列说法正确的是（　　） A．下降过程中末的加速度大于末的加速度 B．图乙中的建筑工人发生险情处离地 C．建筑工人全程的平均速度为 D．绳索全程的拉力不会超过 【答案】BC 【详解】A．图像的斜率代表加速度，由图可知4s末的斜率较大，加速度较大，故A错误； B．图像与坐标轴围成的面积代表位移，则有m=45m 故B正确； C．根据平均速度的计算公式有 故C正确； D．3~5s时，工人减速下降，拉力最大，该时间加速度为 根据牛顿第二定律有 解得N 故D错误； 故选BC。 23. 如图所示，质量为m的小球与水平轻质弹簧相连，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球处于静止状态。重力加速度为g，取0.6，则下列说法中正确的是（　　） A．弹簧可能处于拉伸状态 B．小球对木板的压力大小为 C．撤掉木板的瞬间，小球的加速度大小为 D．剪断弹簧的瞬间，小球的加速度为0 【答案】BC 【详解】若弹簧处于拉伸状态，则小球水平方向受力不平衡，对小球受力分析，如图所示，可知弹簧处于压缩状态，A错误；以小球为研究对象，根据受力平衡可得，，根据牛顿第三定律，小球对木板的压力大小为，B正确；木板AB突然撤去瞬间，轻弹簧作用力保持不变，重力和轻弹簧作用力的合力大小等于撤去前木板AB对小球弹力，则小球的加速度大小为，C正确；弹簧被剪断瞬间，小球将沿木板下滑，小球的加速度不为零，D错误。 24. 在体育课上，某同学做“引体向上”时的上升动作如图所示，忽略动作变化对重心的影响可把该同学视做质点。从最低点运动到最高点的过程中，手对身体的拉力始终保持向上，下列关于该同学的说法正确的有（　　） A．先超重再失重 B．先失重再超重 C．一直处于失重状态 D．一直处于超重状态 【答案】A 【详解】从最低点运动到最高点的过程中，先向上加速后向上减速，则加速度先向上后向下，人先超重再失重。 故选A。 25. 如图所示，虚线是竖直平面的圆，固定的光滑细杆交于圆的最低点O。现套在杆上的小球甲、乙同时从图示位置由静止释放，并运动到O点，上述整个过程中两球的速度大小v随时间t变化的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设杆与竖直方向夹角为θ，圆的半径为R，根据牛顿第二定律可得 mgcosθ=ma 甲的加速度为 a=gcosθ 由速度与位移公式可得 v2=2ax=2×gcosθ×2Rcosθ 解得 运动时间 故可知θ越小时，速度越大，故乙的速度大，两者时间相同。 故选B。 26. （2023·浙江·高考真题）在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）    A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力 【答案】B 【详解】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误； B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确； C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误； D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。 故选B。 27. （2025·山东·高考真题）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据牛顿第二定律 可得 故选B。 28. （2025·广西·高考真题）“独竹漂”是一种传统的交通工具，人拿着竹竿站在单竹上，人和单竹筏在水里减速滑行，人与竹筏相对静止，则（　　） A．人受合力为零 B．人对竹筏的力方向竖直向下 C．人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上 D．人和竹竿构成的整体的重心，与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上 【答案】CD 【详解】A．人和竹筏在水里减速滑行，速度在变化，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故A错误； B．竹筏在水平方向有加速度，人对竹筏的力在竖直方向有重力，水平方向有摩擦力，所以人对竹筏的力方向不是竖直向下，故B错误； C．人和竹筏相对静止，且减速滑行，人和竹筏的重心要在竹筏锁在竖直面上才能保持相对稳定，故C正确； D．人和竹竿构成的整体在减速滑行，受到的合力不为零，根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与杆受到合力作用线应该在同一竖直面上，故D正确。 故选CD。 29. （2025·甘肃·高考真题）2025年4月24日，在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变，则火箭在初始内的加速度大小约为（　　）（重力加速度g取） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，由牛顿第二定律有 代入数据解得 故选A。 30. （2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（　　） A．从到，实验舱处于电磁弹射过程 B．从到，实验舱加速度大小减小 C．从到，实验舱内物体处于失重状态 D．时刻，实验舱达到最高点 【答案】B 【详解】A．间，f向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动；故A错误； B．，f向下在减小，可知此时速度方向向上，速度在减小，根据牛顿第二定律有 即 故加速度大小在减小，故B正确； C．间，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误； D．根据前面分析可知时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D错误。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第08讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律及其基本应用 目录 01 课标达标练 题型01 牛顿第一定律 惯性 题型02 牛顿第二定律的两类问题 题型03 瞬时加速度 题型04 超重与失重 题型05 等时圆 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 牛顿第一定律 惯性 1. 如图所示，正在行驶的火车车厢内，有一人相对车厢由静止释放一小球，则小球（　　） A．不可能落在A处 B．不可能落在B处 C．不可能落在C处 D．落在何处取决于车厢的运动情况 2. 近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶（如图甲）。两车并排做直线运动，其v-t图像如图乙所示，t=0时，两车车头刚好并排，则下列说法正确的是（    ） A．动车运行的速度越大其惯性越大 B．图乙中复兴号的最大速度为78m/s C．0到32s内，两车车头相距最远距离为24m D．两车头在24s末再次并排 3. 以下情境中，关于力与运动关系的认识正确的是（    ）    A．甲图中，直升机上升时所受升力和重力是相互作用力 B．乙图中，回形针受到细线的拉力和磁铁对它的吸引力是一对平衡力 C．丙图中，用剪刀将细线剪断，小球下落，说明物体只有受力才能运动 D．丁图中，摆球摆到最高处B时，若它所受力都消失，摆球将静止在B处 4. 一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上P处有一相对桌面静止的小球。由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图（俯视图）中的虚线从P点运动到Q点，则说明列车是减速且在向北转弯的图是（　　） A． B． C． D． 02 牛顿第二定律的两类问题 5. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，返回舱使用降落伞降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为。返回舱在接近地面时，带着降落伞减速降落，若把该过程看成匀减速过程且加速度大小为a，已知返回舱的质量为M，降落伞的质量为m，不计返回舱受到的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．降落伞所受空气阻力等于 B．10根轻绳对返回舱的合力等于 C．10根轻绳对返回舱的合力为 D．每根绳子上的拉力大小为 6. 如图所示为某快递公司利用机器人运送、投递包裹的场景，机器人将其水平托盘上的包裹由静止送至指定投递口，停止运动后缓慢翻起托盘，让包裹滑入投递口。其启动和制动过程可视为匀变速直线运动，当托盘倾角增大到时，包裹恰好开始下滑，如简化图所示。现机器人要把一质量的包裹沿直线运至相距的投递口处，在运送中包裹与水平托盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)包裹与水平托盘的动摩擦因数； (2)机器人启动过程中允许的加速度最大值，及此时托盘对包裹的作用力F的大小； (3)若机器人运行的最大速度为，则机器人由静止运行至投递口（恰好静止）所需的最短时间t。 7. 随着胖东来超市的影响力扩大，外地游客纷纷打卡网红超市，许昌的各大酒店客房均满，为了减少人力资源浪费，酒店智能配送机器人率先在许昌各大宾馆大规模投用，某次外地游客在市区某酒店使用机器人送递物品，机器人“小智”在水平地面上先从静止开始沿直线匀加速行驶了5s，达到最大速度6后，又以2的加速度大小沿直线匀减速行驶了2s，然后做匀速直线运动。已知“小智”机器人满载货物总质量为100，重力加速度大小g取10。求： (1) “小智机器人”匀加速运动时的加速度大小； (2)匀减速直线运动时机器人“小智”所受合外力； (3)前10s过程中机器人“小智”的总路程。 8. 一车厢长为的物流快递汽车在仓库卸完其他货物后，为赶快将车厢后壁挂着的重要物件安全送达目的地（简化模型如图所示），质量为的物体用细绳拴着挂在行驶的汽车后壁上，绳子与竖直方向的夹角为37°，已知物体与车厢（车厢各部分材料和粗糙程度都相同）之间的摩擦因数，重力加速度大小g取，，。求： (1)若汽车以的加速度大小匀加速行驶时，绳子的拉力和车厢后壁对物体的弹力各为多大？（此时物体与车厢无摩擦） (2)若汽车在行进过程中绳子突然断裂，要使物体不掉下，汽车至少要以多大的加速度加速运动？ (3)若汽车在以速度为匀速行进途中细绳突然断裂，物体落到了车厢最左侧的底部发出撞击声，当司机听到声音时，他立即以的加速度大小紧急刹车，请你判断物体是否会碰到车厢的前壁（假设物体与车厢底部撞击后不反弹，且不考虑声音传播所用的时间，物体相对车厢底部滑动时不计其大小）？ 03 瞬时加速度 9. 如图所示，小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，弹簧与竖直方向夹角为．设重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．从O点剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为g，方向竖直向下 B．从O点剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为，方向与竖直方向成角斜向右下 C．剪断绳瞬间，小球的加速度大小为，方向与垂直斜向左下 D．剪断绳瞬间，小球的加速度大小为，方向水平向左 10. 如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　） A．轻弹簧的压缩量为0.2m B．物体A的瞬时加速度为0 C．物体B的瞬时加速度为a=4m/s2 D．物体B对物体A的压力为12N 11. 细绳拴着一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，cos53°=0.6，sin53°=0.8，下列说法正确的是（　　） A．弹簧被伸长，形变量大小为 B．小球静止时细绳的拉力大小为 C．剪断细绳瞬间小球的加速度大小为g D．剪断细绳瞬间小球的加速度大小为 12. 如图所示，用两根细线悬挂于O点的小球A、B（视为质点）静止时处于同一水平线上，连接小球A、B的轻质细弹簧处于压缩状态，两细线垂直且悬挂小球B的细线与水平方向的夹角。已知小球A的质量为0.8kg，小球A、B之间的距离为20cm，弹簧处于弹性限度内，原长，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数N/m B．悬挂小球A的细线拉力为12N C．小球B的质量为0.45kg D．剪断线的瞬间，B球的加速度为20m/s² 04 超重与失重 13. 如图甲是游乐设施—“反向蹦极”的示意图，游戏者（可视为质点）与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态，为上升的最高点，为弹性绳上端悬点，点为速度最大点（未画出），弹性绳的形变在弹性限度内，且遵从胡克定律，不计空气阻力，以点为坐标原点，向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量，则人上升过程中（　　） A．上升过程中游戏者先超重后失重 B．段的长度为 C．A点与点间的距离大于点与点间的距离 D．游戏者在点的速度为 14. 蹦床运动是借助弹力将人竖直弹向空中做出各类动作的竞技运动。某运动员利用压力传感器记录了他在蹦床运动过程中所受蹦床弹力随时间的变化图像，如图所示。不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．运动员在末的速度达到最大 B．运动员在内的最大加速度为 C．运动员在内一直处于失重状态 D．内，运动员在时上升到最高点 15. 如图为极限运动员从蹦极台上静止下落后对应的速度v与位移x关系的图像。当下落至12m时，运动员的速度达到最大，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．弹性绳的原长为12m B．下落至12m时，弹性绳的弹力为mg C．在12~20m下落过程中，弹性绳的弹力始终在增大 D．在12~20m下落过程中、运动员一直在体验超重的感觉 16. 巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛，中国选手全红婵以425.60分夺冠。将全红婵视为质点，从她离开跳台开始计时，其运动的速度与时间的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻全红婵到达最高点 B．时刻全红婵刚好到达最低点 C．时间内全红婵处于失重状态 D．时间内全红婵做加速度增大的减速运动 05 等时圆 17. 如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP＞QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．a滑块运动的时间较长 B．a滑块的加速度较小 C．a滑块受到的弹力较小 D．a滑块受到的合力较大 18. 如图所示，Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆，O、a、b、c位于同一圆周上，Ob过圆心，c为圆周的最高点，a为圆周的最低点。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环都从O点无初速度释放，用、分别表示滑环从O点到达a、b两点所用的时间，另有一个小球从c点由静止自由下落到a点所用的时间为。则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 19. 如图所示，oa、ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，o、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，为圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环从o点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用，，分别表示滑环沿oa、ob、da到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 20. 如图所示，半径为R的圆环固定在竖直面内，圆环的圆心为O，最低点为A，AB、AC、BD是固定在圆周上的三个光滑斜面，B、C、D都在圆环的圆周上，AB与竖直方向的夹角为，BD与AC平行，BD经过圆心O。让小球1从B点由静止释放沿着AB运动到A点，让小球2从C点由静止释放沿着AC运动到A点，让质量为m的小球3从B点由静止开始在沿BD斜向下的恒力F（大小未知）作用下运动到D点，三个小球均视为质点。已知小球1、3的运动时间相等，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，求： (1)小球2从C点运动到A点的时间； (2)小球1到达A点时的速度大小； (3)恒力F的大小。 21. 如图所示，某同学拉着拉杆箱沿水平地面匀速运动，其施加的拉力沿拉杆的方向，且与地面的夹角为。当改变角时，为了维持匀速运动需改变拉力的大小。已知地面对箱子的阻力是箱子对地面压力的倍，则下列说法正确的是（　　） A．拉力是维持箱子运动的原因 B．箱子受到5个力的作用 C．角大一些时，值更小 D．时，拉力最小 22. 图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动刚好安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，下列说法正确的是（　　） A．下降过程中末的加速度大于末的加速度 B．图乙中的建筑工人发生险情处离地 C．建筑工人全程的平均速度为 D．绳索全程的拉力不会超过 23. 如图所示，质量为m的小球与水平轻质弹簧相连，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球处于静止状态。重力加速度为g，取0.6，则下列说法中正确的是（　　） A．弹簧可能处于拉伸状态 B．小球对木板的压力大小为 C．撤掉木板的瞬间，小球的加速度大小为 D．剪断弹簧的瞬间，小球的加速度为0 24. 在体育课上，某同学做“引体向上”时的上升动作如图所示，忽略动作变化对重心的影响可把该同学视做质点。从最低点运动到最高点的过程中，手对身体的拉力始终保持向上，下列关于该同学的说法正确的有（　　） A．先超重再失重 B．先失重再超重 C．一直处于失重状态 D．一直处于超重状态 25. 如图所示，虚线是竖直平面的圆，固定的光滑细杆交于圆的最低点O。现套在杆上的小球甲、乙同时从图示位置由静止释放，并运动到O点，上述整个过程中两球的速度大小v随时间t变化的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 26. （2023·浙江·高考真题）在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　）    A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力 27. （2025·山东·高考真题）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（    ） A． B． C． D． 28. （2025·广西·高考真题）“独竹漂”是一种传统的交通工具，人拿着竹竿站在单竹上，人和单竹筏在水里减速滑行，人与竹筏相对静止，则（　　） A．人受合力为零 B．人对竹筏的力方向竖直向下 C．人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上 D．人和竹竿构成的整体的重心，与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上 29. （2025·甘肃·高考真题）2025年4月24日，在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变，则火箭在初始内的加速度大小约为（　　）（重力加速度g取） A． B． C． D． 30. （2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（　　） A．从到，实验舱处于电磁弹射过程 B．从到，实验舱加速度大小减小 C．从到，实验舱内物体处于失重状态 D．时刻，实验舱达到最高点 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$