第3章 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律（课件PPT）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

该高中物理高考复习课件聚焦“牛顿运动定律”核心模块，覆盖牛顿第一定律（惯性）、牛顿第二定律（矢量性、瞬时性）及力学单位制等高考必备考点。依据2022-2024年考情，明确牛顿运动定律应用（占比超40%）、动力学图像等高频考点，整合知识体系、归纳常考题型，实现备考系统性与针对性对接。 课件亮点在于“真题驱动+素养提升”策略，精选2024安徽弹簧小球、2023浙江足球惯性等真题，融入科学思维的模型建构（油罐车油面模型）和科学推理（雨滴v-t图像分析）。针对牛顿第二定律瞬时性突破点，通过“受力分析-过程拆解-公式应用”三步法，助学生掌握技巧，教师可依托考点分布与易错点解析实施精准教学。

正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义 物 理 1 03 第三章 运动和力的关系 考情概览 2024 2023 2022 牛顿运动定律的理解 安徽卷T6；湖南卷T3 — 全国甲卷T6 动力学图像问题 全国甲卷T2；广东卷T7 辽宁卷T10 全国甲卷T6 — 牛顿运动定律的应用 贵州卷T1 — 全国乙卷T2；江苏卷T1 辽宁卷T7；湖南卷T9 动力学综合问题 北京卷T4；安徽卷T4 北京卷T6；福建卷T5 湖南卷T10 浙江1月卷T20 浙江6月卷T19 实验：探究加速度与力、质量的关系 江西卷T11；甘肃卷T11 浙江1月卷T16 — — 相关的拓展创新实验 全国甲卷T22 — 山东卷T13 备考指南 第1讲 牛顿第一定律　牛顿第二定律 考点一 考点二 02 01 备考目标 1.理解牛顿第一定律的内容和意义，认识惯性的本质及量度。 2.掌握牛顿第二定律的内容、公式及适用范围，理解牛顿第二定律的几个特性。 3.知道力学单位制，会用单位制检查结果表达式是否正确。 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 牛顿第一定律 整合必备知识 考点一 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 7 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 8 越小 无关 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 9 √ × √ × 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 10 提升关键能力 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 11 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 12 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 13 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 14 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 15 牛顿第二定律 整合必备知识 考点二 正比 反比 相同 F＝ma 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 16 静止 线运动 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 17 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 18 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 19 √ × √ × 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 20 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 21 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 22 提升关键能力 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 23 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 24 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 25 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 26 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 27 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 28 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 29 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 30 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 31 课下巩固精练卷（七） 牛顿第一定律　牛顿第二定律 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 33 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 34 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 35 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 36 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 37 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 38 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 39 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 40 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 41 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 42 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 43 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 44 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 45 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 46 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 47 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 48 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 49 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 50 01 02 03 04 05 06 07 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(2)“反抗改变”。物体受到外力且合外力不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难改变。 【例1】 足球运动中蕴含着丰富的物理知识。关于惯性，下列说法正确的是(　　 ) 足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为惯性的缘故 B．踢出去的足球能继续飞行，是因为惯性的缘故 C．踢出去的足球速度在不断变化，惯性也在不断变化 D．足球若被带到太空，惯性将会消失 解析：选B。足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为受重力的缘故，故A错误；踢出去的足球能继续飞行，是因为惯性而要维持原有运动状态的缘故，故B正确；惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关，故C错误；惯性与物体所在位置无关，故D错误。 【例2】 大型油罐车内部设置了一些固定挡板，如图所示，油罐车在水平路面上行驶，下列说法正确的是(　　 ) A．油罐车匀速前进时，油没有惯性 B．油罐车加速前进时，油的液面仍然保持水平 C．油罐车减速前进时，两挡板间油的液面前低后高 D．挡板间油的质量相对小，可以有效减弱变速时油的涌动 解析：选D。惯性的大小只取决于物体的质量，和物体的运动状态无关，故A错误；当油罐车加速前进时，由于惯性油向后涌动，所以油的液面应前低后高，故B错误；当油罐车减速前进时，油向前涌动，油的液面前高后低，故C错误；挡板间油的质量相对小时，油的惯性小，可以有效减弱变速时油的涌动，故D正确。 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 ，跟它的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。 (2)表达式： 。 (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 或 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。 匀速直 长度 质量 时间 米 千克 秒 物理关系 2．单位制 (1)单位制： 单位和 单位一起就组成了一个单位制。 (2)基本单位：被选定的基本量的单位叫作基本单位。力学中有三个基本量，分别是 、 、 ，它们的国际单位分别是 、 、 。 (3)导出单位：由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位。如速度、加速度和力的单位。 基本 导出 (4)国际单位制的基本单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤) kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n(ν) 摩[尔] mol 发光强度 I(Iv) 坎[德拉] cd [辨析明理] 1．判断下列说法的正误 (1)由a＝ eq \f(F,m) 可知，物体加速度a的大小由合外力F和质量m决定。( ) (2)由m＝ eq \f(F,a) 可知，物体的质量与合外力F成正比，与加速度a成反比。( ) (3)由牛顿第二定律可知，物体加速度的方向总是与合外力的方向相同。( ) (4)力的单位牛顿(N)是国际单位制中的基本单位。( ) 2．从高空下落的雨滴所受空气阻力随下落速度的增大而增大，经过一段距离后将匀速下落。雨滴下落过程中速度和加速度怎样变化？试定性作出雨滴下落的v­t图像。 提示：加速度减小，速度增加，当加速度减为零时，速度达到最大。雨滴下落的v ­t图像如图所示。 牛顿第二定律的几个性质 角度(一) 根据牛顿第二定律求加速度或力 【例3】 (2024·安徽高考)如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上，缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中(　　 ) A．速度一直增大 B．速度先增大后减小 C．加速度的最大值为3g D．加速度先增大后减小 解析：选A。缓慢拉至P点，并保持静止，由平衡条件可知，此时拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零，两弹簧的合力大小为mg；当撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误。小球从P点运动到O点的过程中，弹簧形变量变小，故小球所受的合外力一直减小，加速度一直减小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知2mg＝ma，加速度的最大值为2g，C、D错误。 [思维延伸]小球运动到O点时的速度最大吗？如果不是最大，小球速度最大的位置应该在何处？ 提示：小球在O点的加速度为竖直向下的g，所以仍在加速中，在O点的速度不是最大。当小球运动到O点下方与P点对称的位置时，两弹簧拉力的合力为竖直向上的mg，小球所受的合外力为零，加速度为零，速度最大。 【例4】 (2024·北京高考)如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为(　　) A． eq \f(M,M＋m) F B． eq \f(m,M＋m) F C． eq \f(M,m) F D． eq \f(m,M) F 解析：选A。对飞船与空间站整体由牛顿第二定律可得F＝(M＋m)a，对空间站有F′＝Ma，联立解得飞船和空间站之间的作用力F′＝ eq \f(M,M＋m) F，故A正确。 [应考反思]注意牛顿第二定律的同一性，应用时要明确研究对象，即a、F、m应对应同一物体。 角度(二) 力学单位制 【例5】 汽车的“扭矩”是衡量汽车性能的一个重要参数，汽车驱动力F与扭矩T以及车轮半径R的关系为F＝k eq \f(T,R) ，其中k是一个没有单位的常数，则扭矩T的单位用国际单位制的基本单位符号表示为(　　 ) A．N·m B． eq \f(kg·m2,s2 ) C． eq \f(kg·m,s) D． eq \f(kg·m2,s) 解析：选B。根据汽车驱动力F与扭矩T以及车轮半径R的关系式得T＝ eq \f(FR,k) ，所以扭矩T的国际单位为N·m，其中N不是基本单位符号，故A错误；根据F＝ma可知，1 N＝1 kg·m/s2，所以1 N·m＝1 kg·m/s2·m＝1 kg·m2/s2，故B正确，C、D错误。 【基础落实练】 1．关于牛顿运动定律，下列说法正确的是(　　 ) A．牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因 B．牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的速度越大，惯性越大 C．伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献 D．牛顿第二定律说明，当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 解析：选C。伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，A错误；牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体 的质量越大，惯性越大，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性与速度无关，B错误；牛顿在伽利略和笛卡儿等人的研究基础上，总结出了牛顿第一定律，伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献，C正确；根据牛顿第二定律可知，合外力是产生加速度的原因，D错误。 2．如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑得越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是(　　) A．运动员的运动需要力来维持 B．停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现 C．停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用 D．速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小和速度有关 解析：选C。力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，故A错误；停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用，而继续运动是因为惯性，故B错误，C正确；摩擦力一定时，根据运动学公式可知，速度越大，停下所需时间越长，但惯性与自身的质量有关，与速度无关，故D错误。 3．(2023·浙江高考)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 解析：选B。香蕉球要考虑足球的转动，此时足球不可以视为质点，A错误；质量是惯性的唯一量度，质量不变，惯性不变，B正确；足球在飞行时，已经脱离脚，所以不受脚的作用力，C错误；足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力，大小相等，D错误。 4．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＝ eq \f(1,2) 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． eq \f(s,m) C． eq \f(s2,kg·m) D． eq \f(N·s2,kg2) 解析：选A。由f＝ eq \f(1,2) cρSv2，可得c＝ eq \f(2f,ρSv2) ，右边式子的单位为 eq \f(kg·m/s2,kg/m3·m2·（m/s）2) ＝1，即c为常数，没有单位，B、C、D错误，A正确。 5．(2022·江苏高考)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过(　　 ) A．2.0 m/s2 B．4.0 m/s2 C．6.0 m/s2 D．8.0 m/s2 解析：选B。书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，最大静摩擦力提供加速度时，有最大加速度，即有Ffm＝μmg＝mam，解得am＝μg＝4.0 m/s2，书相对高铁静止，故若书不滑动，高铁的最大加速度为4.0 m/s2，B正确，A、C、D错误。 6．(多选)(2024·北京房山统考)在地铁运行过程中，某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g。根据以上信息，可以确定(　　 ) A．地铁运行方向 B．地铁运行加速度方向 C．圆珠笔的质量 D．地铁运行加速度大小为g tan θ 解析：选BD。物体受绳子拉力的方向沿绳子向上，受重力的方向竖直向下，则物体所受的合力水平向左，由牛顿第二定律知，地铁运行加速度方向向左，但无法确定地铁的运行方向，故A错误，B正确；圆珠笔受力如图所示， 根据牛顿第二定律得mg tan θ＝ma，所以a＝g tan θ，无法计算圆珠笔的质量，故C错误，D正确。 【综合提升练】 7．(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 eq \f(3,5) L时，它们加速度的大小均为(　　) A． eq \f(5F,8m) B． eq \f(2F,5m) C． eq \f(3F,8m) D． eq \f(3F,10m) 解析：选A。当两球运动至二者相距 eq \f(3,5) L时，如图所示，由几何关系可知sin θ＝ eq \f(3,5) ，设绳子拉力为T，水平方向有2T cos θ＝F，解得T＝ eq \f(5,8) F。对任意小球由牛顿第二定律可得T＝ma，解得a＝ eq \f(5F,8m) ，故A正确，B、C、D错误。 8．如图甲所示，高空滑索是一项勇敢者的运动项目。如果某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，钢索与水平地面的夹角为30°，在下滑过程中可能会出现如图乙(轻绳与钢索垂直)和如图丙(轻绳沿竖直方向)所示的两种情形，已知此人的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法中错误的是(　　 ) A．图乙中，人一定匀加速下滑 B．图乙中，轻绳对人的作用力大小为 eq \f(\r(3),2) mg C．图丙中，人一定匀速下滑 D．图丙中，钢索对轻环无摩擦力 解析：选D。题图乙中，人受到重力和轻绳的拉力，由于两个力不共线，且合力方向斜向下，故人一定匀加速下滑，A正确，不符合题意；题图乙中，轻绳对人的作用力大小FT＝mg cos 30°＝ eq \f(\r(3),2) mg，B正确，不符合题意；题图丙中，人受到重力和轻绳的拉力，两力均沿竖直方向，若合力不为零，则合力必沿竖直方向，与速度不共线，人不可能做直线运动，因此合力一定为零，人一定匀速下滑，C正确，不符合题意；题图丙中，轻环也做匀速直线运动，所受合力为零，轻绳对轻环的拉力与钢索对轻环的支持力不在一条直线上，合力不可能为零，因此轻环一定受到钢索的摩擦力，三力平衡，D错误，符合题意。 9．如图所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力， 且物体与箱子上表面刚好接触。现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示方式，则下列说法正确的是(　　 ) 上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小 B．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大 C．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大 D．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小 解析：选C。在上升过程中，对箱子和物体整体受力分析，如图甲所示， 由牛顿第二定律可知Mg＋kv＝Ma，则加速度大小a＝g＋ eq \f(kv,M) ，整体向上做减速运动，v减小，则a减小；再对物体单独受力分析如图乙所示，因 a>g，所以物体受到箱子上底面向下的弹力FN，由牛顿第二定律可知mg＋FN＝ma，则FN＝ma－mg，而a减小，则FN减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小；同理，当箱子和物体加速下降时，加速度a＜g，物体对箱子下底面有压力，且随着阻力的增加，加速度减小，物体对箱子下底面的压力越来越大，当kv＝Mg时，做匀速运动，此后物体对箱子的压力不变，故C正确。 10．(2024·湖北襄阳模拟)如图所示，一辆公共汽车在水平公路上做直线运动，小球A用细线悬挂在车顶上，车厢底板上放一箱苹果，苹果箱和苹果的总质量为M，苹果箱和箱内的苹果始终相对于车厢底板静止，苹果箱与公共汽车车厢底板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若观察到细线偏离竖直方向夹角大小为θ并保持不变，则下列说法中正确的是(　　 ) A．汽车一定向右做匀减速直线运动 B．车厢底板对苹果箱的摩擦力水平向右 C．苹果箱中间一个质量为m的苹果受到的合力为 eq \f(mg,tan θ) D．苹果箱中间一个质量为m的苹果受到周围其他苹果对它的作用力大小为 eq \f(mg,cos θ) 解析：选D。对小球受力分析如图所示， 可知合力方向水平向左，所以汽车运动的加速度方向水平向左，如果向右运动，则做匀减速直线运动，如果向左运动，则做匀加速直线运动，A错误；设小球的加速度为a，对小球由牛顿 第二定律得m1g tan θ＝m1a，解得a＝g tan θ，则汽车的加速度和苹果箱的加速度都为a＝g tan θ，苹果箱和箱内的苹果始终相对于车厢底板静止，则车厢底板对苹果箱的摩擦力为静摩擦力，不是滑动摩擦力，所以不一定为μMg，以这箱苹果为研究对象，根据牛顿第二定律有Ff＝Ma＝Mg tan θ，水平向左，B错误；以苹果箱中间一个质量为m的苹果为研究对象，合外力为ma，设周围其他苹果对它的作用力大小为F，方向与竖直方向的夹角为α，在水平方向根据牛顿第二定律有F sin α＝ma，在竖直方向上F cos α＝mg，加速度a＝g tan θ，三式联立解得tan α＝tan θ，F＝ eq \f(mg,cos θ) ，C错误，D正确。 11．(2024·上海宝山检测)如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为(　　 ) A．0.35mg B．0.3mg C．0.23mg D．0.2mg [应考反思]当物体的受力都分布在两个互相垂直的方向上时，为简化运算，可以将加速度沿这两个方向分解，然后利用牛顿第二定律建立方程求解。 解析：选D。将a沿水平和竖直两个方向分解，对货物受力分析如图所示， 由牛顿第二定律可得，水平方向有Ff＝max；竖直方向有FN－mg＝may，其中FN＝1.15mg，又 eq \f(ay,ax) ＝ eq \f(3,4) ，联立解得Ff＝0.2mg，故D正确。 $