专题07 牛顿定律基础 讲义-2025-2026学年高一上学期期末专题复习讲练

该高中物理讲义以牛顿定律为核心构建知识体系，通过对比表格（如相互作用力与平衡力区别、超重失重条件）和要点梳理（如牛顿第二定律矢量性、瞬时性）呈现知识脉络，清晰覆盖定律内容、力学单位制及应用重难点。 讲义亮点在于情境化题型设计与分层讲练，如结合春节贴福字分析静摩擦力（例1）、无人机配送运动分析超重失重（例1），通过题型变式强化科学推理与物理观念。自我检测含选择与解答题，适配不同学生需求，助力教师实施精准复习教学。

牛顿定律基础 知识点一：牛顿第一、第三定律 1. 牛顿第一定律（惯性定律） 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。 惯性：物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性不是力，惯性大小只与质量有关，与运动状态无关。 2. 牛顿第三定律（相互作用力） 内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 相互作用力与平衡力的区别： 区别 作用力与反作用力 平衡力 涉及物体 涉及两个物体（互为施力物体与受力物体） 涉及三个物体（两个施力物体，一个受力物体） 受力物体 分别作用在两个不同的物体 作用于同一个受力物体 合力 不能合成 合力为0 力的性质 力的性质一定相同 力的性质无必然关系 依赖关系 相互依存，同时产生、同时变化、同时消失 无依赖关系，不一定同时产生、同时变化、同时消失 知识讲练-及时强化 题型一、牛一牛三定律应用 例1（多选）．春节贴“福”字是由来已久的风俗，新春佳节临近，邢同学写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸桌面左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则在书写过程中（　　） A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 B．向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右 C．向右行笔时，镇纸不受静摩擦力作用 D．向下顿笔时，毛笔对纸的压力大小等于纸对毛笔的支持力大小 【答案】BCD 【详解】A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力，与握力不是成正比关系，故A错误； B．向右行笔时，笔受到红纸的摩擦力向左，则笔对红纸的摩擦力向右，以红纸和镇纸为整体，根据受力平衡可知，桌面对红纸的静摩擦力方向向左，则红纸对桌面的静摩擦力方向向右，故B正确； C．向右行笔时，镇纸处于静止状态，根据受力平衡可知，镇纸不受静摩擦力作用，故C正确； D．向下顿笔时，毛笔对纸的压力与纸对毛笔的支持力是一对相互作用力，大小总是相等，故D正确。 故选BCD。 变式1．相关物理概念和事件说法正确的是（　　） A．单位m、g、s是一组属于国际单位制的基本单位 B．牛顿第一定律可以通过实验验证 C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一地方 D．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用 【答案】C 【详解】A．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位，g并不是，故A错误； B．牛顿第一定律是理想实验，不能通过实验验证，故B错误； C．亚里士多德认为，力是维持运动的原因，即必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一地方，故C正确； D．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，是由于惯性，不是受到惯性力的作用，故D错误。 故选C。 变式2．对一些生活中的现象，某人试图从牛顿运动定律角度加以分析，其中正确的是（　　） A．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的惯性减小了 B．汽车匀速直线运动时，所受合力为零，其惯性也为零 C．人乘坐电梯加速上升时，电梯对人的支持力等于人对电梯的压力 D．“以卵击石”，石头对鸡蛋的作用力大小大于鸡蛋对石头的作用力大小 【答案】C 【详解】A．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的速度减小了，强弩的惯性只与质量有关，与速度无关。故A错误； B．汽车匀速直线运动时，所受合力为零，由牛顿第二定律可知，其加速度是零，其惯性与运动的状态无关。故B错误； C．人乘坐电梯加速上升时，电梯对人的支持力与人对电梯的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。故D正确； D．“以卵击石”，石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。故D错误。 故选C。 变式3．把书放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的 B．书受到的重力就是地球对物体的吸引力 C．书对桌面的压力与书所受的重力施力物相同 D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对平衡力 【答案】A 【详解】A．弹力是由于施力物体发生形变而产生的。当书放在桌面上时，书因为受到重力而发生微小形变，这个形变使得书对桌面产生了压力，故A正确； B．重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，但重力并不等同于地球对物体的吸引力。地球对物体的吸引力是万有引力，而重力是万有引力的一个分力，故B错误； C．书对桌面的压力的施力物是书，而书所受的重力的施力物是地球，两者的施力物明显不同，故C错误； D．书受到的支持力与书对桌面的压力是一对作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反，但作用在不同的物体上（一个是书，一个是桌面），因此不是平衡力，平衡力必须作用在同一物体上，且使该物体保持静止或匀速直线运动状态，故D错误。 故选A 。 知识点二：牛顿第二定律 1． 牛顿第二定律 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。 公式表达式：F=ma 理解要点： 矢量性：加速度方向与合外力方向一致。 瞬时性：加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失。 同体性：F、m、a对应同一物体或系统。 独立性：每个力独立产生加速度，可分解处理。 单位制：使用国际单位制，F（N），m（Kg）,a(m/s2) 2 力学单位制 基本单位：长度（米，m）、质量（千克，kg）、时间（秒，s）。 导出单位：由基本单位通过物理关系推导，如牛顿(N) = kg·m/s²。 3. 解题思路 （1） 选取研究对象，进行受力分析 （2） 求合力（平行四边形定则或正交分解法） （3） 结合公式F=ma，求加速度。 知识讲练-及时强化 题型二 牛顿第二定律的基本应用 例1．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为的小球，力加速度为。现使小车以加速度向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 B．杆对小球的弹为一定竖直向上 C．杆对小球的弹力大小为 D．杆对小球的弹力大小为 【答案】D 【详解】AB. 小车加速向右运动，则杆对小球的弹力斜向右上方，不一定沿杆，AB错误； CD. 小球所受重力与杆弹力的合力提供加速度，杆对小球的弹力大小为 C错误，D正确。 故选D。 例2．如图所示，质量为的长方体铁箱在与水平方向成角的推力F的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。铁箱内有一个质量为的木块恰好能静止在左壁上，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为，不计铁箱的壁厚和木块的大小，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，。，，求： (1)木块对铁箱左壁的弹力大小； (2)推力F的大小。 【答案】(1)50N (2)440N 【详解】（1）对木块分析，竖直方向受力平衡，可得 解得铁箱左壁对木块的弹力 根据牛顿第三定律可得木块对铁箱左壁的弹力大小 （2）对木块，由牛顿第二定律得 解得加速度大小 对铁箱和木块整体，由牛顿第二定律得 解得 变式1（多选）．下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式的理解，正确的是（　　） A．由可知，物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比 B．由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比 D．由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得 【答案】CD 【详解】A．牛顿第二定律的表达式表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，并不由它们决定，A错误； B．质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，B错误； CD．由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m可由其他两个量求得，故CD正确。 故选CD。 变式2．如图所示，自动扶梯与水平面间的夹角为，上面站着质量为的人，重力加速度为，当自动扶梯以加速度，加速向上运动时，则扶梯对人的支持力 N，扶梯对人的摩擦力 N。 【答案】 560 80 【详解】[1][2]对人受力分析并建立如图的坐标系，将加速度分解到水平和竖直方向 根据牛顿第二定律，水平方向有 竖直方向有 联立解得 ， 变式3．如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： (1)若车厢做匀速运动，因为小球受水平风力作用悬线发生偏转，求水平风力的大小； (2)不计风力和空气阻力的作用，因为车厢做匀变速运动悬线发生偏转，求车厢运动的加速度大小并说明车厢的运动情况。 【答案】(1)7.5N (2)，车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动 【详解】（1）若车厢做匀速运动，则小球受平衡力作用，合力为零。对小球受力分析可得 解得，水平风力的大小为 （2）不计风力和空气阻力的作用，车厢做匀变速运动悬线发生偏转，对小球受力分析可得，小球受到的合力为 ，方向水平向右 根据牛顿第二定律有 可得，小球运动的加速度大小为 则车厢运动的加速度大小为，方向水平向右。可知，若车厢向右运动，则车厢做匀加速直线运动。若车厢向左运动，则车厢做匀减速直线运动。 知识点三：超重和失重 现象 定义 条件 运动状态 视重与实重关系 超重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力 物体在竖直方向上具有向上的加速度 向下减速或向上加速 视重＞实重 失重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力 物体在竖直方向上具有向下的加速度 向上减速或向下加速 视重＜实重 完全失重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零 物体在竖直方向上加速度向下且为g 自由落体、竖直上抛 视重=0 要点解读：无论超重还是失重状态下，物体本身的重力保持不变，判断的关键在于物体竖直方向的加速度。 知识讲练-及时强化 题型三 超重与失重 例1．2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通，为游客配送防暑降温，应急救援等物资（如左图）。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg，以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为0，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（    ） A．无人机在1~2s内处于失重状态 B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等 C．在此过程中无人机上升的最大高度为4m D．在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N 【答案】D 【详解】A．根据图像可知，无人机在1~2s内竖直向上做加速度运动，加速度向上，处于超重状态，故A错误； B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小分别为 故B错误； C．因为图像的面积表示位移，根据图像可知，4s时无人机运动至最高点，则 故C错误； D．在1s末无人机的加速度大小为 根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选D。 变式1．如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10 m/s2）（　　） A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2 B．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2 C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2 【答案】A 【详解】电梯匀速运动时，对重物由平衡条件得 mg＝F 解得 m＝1 kg 当弹簧测力计的示数变为8 N时，对重物由牛顿第二定律得 mg－F′＝ma 得 a＝2 m/s2 加速度方向向下，其运动情况可能向上减速或向下加速。 故选A。 变式2（多选）．蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳为原长时人的位置，b点是人静止悬挂时的平衡位置，c点是人所到达的最低点，不计空气阻力，人可视为质点，弹性绳质量不计且满足胡克定律，则人在第一次下降到最低点的过程，下列说法正确的是（　　） A．人经过a点时处于平衡状态 B．从P点到a点人处于失重状态 C．从a点到b点人处于失重状态 D．从b点到c点人处于失重状态 【答案】BC 【详解】AB．从P点到a点，人仅受重力作用，人具有向下的加速度，处于完全失重状态，故A错误，B正确； C．从a点到b点人受到的弹力小于自身受到的重力，处于失重状态，故C正确； D．从b点到c点人受到的弹力大于自身受到的重力，处于超重状态，故D错误。 故选BC。 变式3．某人在地面上用电子秤称得其质量为50 kg，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，0 ~ 4 s内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g = 10 m/s2，此过程人的最大速度为 m/s，电梯运动的距离为 m。 【答案】 1 3 【详解】[1]启动电梯并开始计时，由题图可知，0 ~ 1 s内，人处于失重状态，有向下的加速度，电梯向下加速运动，根据牛顿第二定律可得 解得 故人的最大速度 [2]根据上述分析可得，加速下降的位移 1 ~ 3 s内，人处于匀速运动状态，电梯向下匀速运动，匀速运动的位移 3 ~ 4 s内，人处于超重状态，有向上的加速度，电梯向下减速运动，根据牛顿第二定律则有 解得 匀减速阶段的位移 故整个过程中电梯运动的距离 自我检测—巩固训练 一、单选题 1．下列说法正确的是（    ） A．静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用 B．形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上 C．汽车的速度越大，刹车时越难停下来，说明速度越大惯性越大 D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 【答案】A 【详解】A．物体在地面上滑动时，地面受到物体对它的滑动摩擦力，故静止的物体也可能受到滑动摩擦力，A正确； B．形状规则、质量分布不均匀的物体的重心可能不在它的几何中心上，B错误； C．惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关，C错误； D．牛顿第一定律表明，物体在任何情况下都有惯性，与物体的运动状态无关，D错误。 故选A。 2．下列说法正确的是（　　） A．伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因 B．牛顿是一个国际单位制基本单位，1 N = 1 kg⋅m/s2 C．当Δt极短时，可以表示为物体在t时刻瞬时速度，体现了极限法 D．嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国，月壤样品到达地球后惯性增大，重力增大 【答案】C 【详解】A．伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，故A错误； B．牛顿是一个国际单位制导出单位，根据 可知 故B错误； C．当Δt极短时，可以表示为物体在t时刻瞬时速度，体现了极限法，故C正确； D．嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国，月壤样品到达地球后，质量不变，惯性不变，但重力加速度增大，重力增大，故D错误。 故选C。 3．2024年巴黎奥运会中国队再创佳绩，下列有关蹦床运动项目的说法正确的是（　　） A．运动员对蹦床的压力是由蹦床形变产生的 B．蹦床对运动员的力和运动员对蹦床的力是一对平衡力 C．运动员从接触蹦床到离开蹦床的过程中，蹦床对运动员的弹力先变大后变小 D．蹦床发生明显形变是因为运动员对蹦床的力大于蹦床对运动员的力 【答案】C 【详解】A．运动员对蹦床的压力是由运动员的脚底发生形变产生的，故A错误； BD．蹦床对运动员的力和运动员对蹦床的力是一对相互作用力，大小总是相等，故BD错误； C．运动员从接触蹦床到离开蹦床的过程中，压缩量先变大后变小，则蹦床对运动员的弹力先变大后变小，故C正确。 故选C。 4．网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．将小孙子提起的过程奶奶对称的拉力大于称对奶奶的拉力 B．奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的 C．小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方 D．凳子对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．由牛顿第三定律，将小孙子提起的过程奶奶对称的拉力等于称对奶奶的拉力，A错误； B．奶奶对凳子的压力是由于奶奶的形变引起的，B错误； C．小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方，C正确； D．凳子对奶奶的支持力与奶奶、小孙子、杆秤所受的总重力是一对平衡力，D错误。 故选C。 5．如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落。从小球接触弹簧上端到将弹簧压缩到最短的过程中，下列图线中关于小球的加速度a与时间t、弹簧形变量x关系正确的是（不计空气阻力，以向下为正方向）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】小球刚接触弹簧的一段时间内，重力大于弹力，则 加速度向下，即小球加速向下运动，随向下位移的增加，弹力变大，当弹力等于重力时，加速度为零，此时速度最大；以后弹力大于重力，加速度向上，则 即小球向下做减速运动，随弹力的增加，加速度逐渐变大，到达最低点时加速度向上最大，则小球的速度先增加后减小，加速度先减小后增加，且加速度a随位移x呈线性关系，但是随时间t不是线性关系。 故选D。 6．如图所示，用轻弹簧将质量为4m和2m的A、B两个小球相连，B的上端通过轻绳悬挂于天花板，处于静止状态。重力加速度为g，若将轻绳剪断，则剪断瞬间A和B的加速度大小分别为（　　） A．g，g B．0，2g C．3g，0 D．0，3g 【答案】D 【详解】剪断轻绳前，对A分析，由平衡可知 若将轻绳剪断，由于弹簧的弹力不发生突变，A还是处于平衡状态，所以剪断瞬间A的加速度大小为零，对B根据牛顿第二定律 解得 故选D。 二、解答题 7．质量为m =60kg的解放军战士在参加某次军事演习中进行低空跳伞演练。按训练要求，战士离开悬停的直升机，经过时间后，恰好进入打开降落伞的安全区域，此时设备显示他的速度大小为。假设战士在进入安全区域前所受阻力恒定，沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。在战士做匀加速直线运动过程中，取，求： (1)战士加速度的大小； (2)战士下降的高度； (3)战士所受阻力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由加速度的定义式可知战士加速度的大小为 （2）由运动学公式可得，战士下降的高度为 （3）由牛顿第二定律 代入数据可知，战士所受阻力的大小为 8．智能驾驶汽车技术日臻成熟，将逐步进入人们的生活。一辆智能驾驶汽车在平直跑道上进行性能测试，其速度随时间变化的部分图像如图所示，已知内汽车做匀加速直线运动，内做匀速直线运动，开始关闭发动机在阻力作用下做匀减速直线运动直到停止。已知该汽车质量，运动过程中所受阻力可视为恒定。求： （1）关闭发动机后汽车运动的时间； （2）匀加速阶段汽车受到的牵引力大小； （3）全过程汽车行驶的距离。 【答案】（1）8s；（2）9000N；（3）192m 【详解】（1）由图可知关闭发动机后汽车的加速度为 则运动的时间为 （2）关闭发动机后，根据牛顿第二定律有 N 由图可知匀加速阶段汽车的加速度大小为 根据牛顿第二定律有 解得 N （3）由（1）分析可知汽车在18s时停止，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知 m=192m 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 牛顿定律基础 知识点一：牛顿第一、第三定律 1. 牛顿第一定律（惯性定律） 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。 惯性：物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性不是力，惯性大小只与质量有关，与运动状态无关。 2. 牛顿第三定律（相互作用力） 内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 相互作用力与平衡力的区别： 区别 作用力与反作用力 平衡力 涉及物体 涉及两个物体（互为施力物体与受力物体） 涉及三个物体（两个施力物体，一个受力物体） 受力物体 分别作用在两个不同的物体 作用于同一个受力物体 合力 不能合成 合力为0 力的性质 力的性质一定相同 力的性质无必然关系 依赖关系 相互依存，同时产生、同时变化、同时消失 无依赖关系，不一定同时产生、同时变化、同时消失 知识讲练-及时强化 题型一、牛一牛三定律应用 例1（多选）．春节贴“福”字是由来已久的风俗，新春佳节临近，邢同学写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸桌面左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则在书写过程中（　　） A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 B．向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右 C．向右行笔时，镇纸不受静摩擦力作用 D．向下顿笔时，毛笔对纸的压力大小等于纸对毛笔的支持力大小 变式1．相关物理概念和事件说法正确的是（　　） A．单位m、g、s是一组属于国际单位制的基本单位 B．牛顿第一定律可以通过实验验证 C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某一地方 D．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用 变式2．对一些生活中的现象，某人试图从牛顿运动定律角度加以分析，其中正确的是（　　） A．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的惯性减小了 B．汽车匀速直线运动时，所受合力为零，其惯性也为零 C．人乘坐电梯加速上升时，电梯对人的支持力等于人对电梯的压力 D．“以卵击石”，石头对鸡蛋的作用力大小大于鸡蛋对石头的作用力大小 变式3．把书放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的 B．书受到的重力就是地球对物体的吸引力 C．书对桌面的压力与书所受的重力施力物相同 D．书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对平衡力 知识点二：牛顿第二定律 1． 牛顿第二定律 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。 公式表达式：F=ma 理解要点： 矢量性：加速度方向与合外力方向一致。 瞬时性：加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失。 同体性：F、m、a对应同一物体或系统。 独立性：每个力独立产生加速度，可分解处理。 单位制：使用国际单位制，F（N），m（Kg）,a(m/s2) 2 力学单位制 基本单位：长度（米，m）、质量（千克，kg）、时间（秒，s）。 导出单位：由基本单位通过物理关系推导，如牛顿(N) = kg·m/s²。 3. 解题思路 （1） 选取研究对象，进行受力分析 （2） 求合力（平行四边形定则或正交分解法） （3） 结合公式F=ma，求加速度。 知识讲练-及时强化 题型二 牛顿第二定律的基本应用 例1．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为的小球，力加速度为。现使小车以加速度向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 B．杆对小球的弹为一定竖直向上 C．杆对小球的弹力大小为 D．杆对小球的弹力大小为 例2．如图所示，质量为的长方体铁箱在与水平方向成角的推力F的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。铁箱内有一个质量为的木块恰好能静止在左壁上，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为，不计铁箱的壁厚和木块的大小，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，。，，求： (1)木块对铁箱左壁的弹力大小； (2)推力F的大小。 变式1（多选）．下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式的理解，正确的是（　　） A．由可知，物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比 B．由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比 D．由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得 变式2．如图所示，自动扶梯与水平面间的夹角为，上面站着质量为的人，重力加速度为，当自动扶梯以加速度，加速向上运动时，则扶梯对人的支持力 N，扶梯对人的摩擦力 N。 变式3．如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： (1)若车厢做匀速运动，因为小球受水平风力作用悬线发生偏转，求水平风力的大小； (2)不计风力和空气阻力的作用，因为车厢做匀变速运动悬线发生偏转，求车厢运动的加速度大小并说明车厢的运动情况。 知识点三：超重和失重 现象 定义 条件 运动状态 视重与实重关系 超重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力 物体在竖直方向上具有向上的加速度 向下减速或向上加速 视重＞实重 失重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力 物体在竖直方向上具有向下的加速度 向上减速或向下加速 视重＜实重 完全失重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零 物体在竖直方向上加速度向下且为g 自由落体、竖直上抛 视重=0 要点解读：无论超重还是失重状态下，物体本身的重力保持不变，判断的关键在于物体竖直方向的加速度。 知识讲练-及时强化 题型三 超重与失重 例1．2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通，为游客配送防暑降温，应急救援等物资（如左图）。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg，以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为0，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（    ） A．无人机在1~2s内处于失重状态 B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等 C．在此过程中无人机上升的最大高度为4m D．在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N 变式1．如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10 m/s2）（　　） A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2 B．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2 C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2 变式2（多选）．蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳为原长时人的位置，b点是人静止悬挂时的平衡位置，c点是人所到达的最低点，不计空气阻力，人可视为质点，弹性绳质量不计且满足胡克定律，则人在第一次下降到最低点的过程，下列说法正确的是（　　） A．人经过a点时处于平衡状态 B．从P点到a点人处于失重状态 C．从a点到b点人处于失重状态 D．从b点到c点人处于失重状态 变式3．某人在地面上用电子秤称得其质量为50 kg，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，0 ~ 4 s内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g = 10 m/s2，此过程人的最大速度为 m/s，电梯运动的距离为 m。 自我检测—巩固训练 一、单选题 1．下列说法正确的是（    ） A．静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用 B．形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上 C．汽车的速度越大，刹车时越难停下来，说明速度越大惯性越大 D．牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 2．下列说法正确的是（　　） A．伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因 B．牛顿是一个国际单位制基本单位，1 N = 1 kg⋅m/s2 C．当Δt极短时，可以表示为物体在t时刻瞬时速度，体现了极限法 D．嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国，月壤样品到达地球后惯性增大，重力增大 3．2024年巴黎奥运会中国队再创佳绩，下列有关蹦床运动项目的说法正确的是（　　） A．运动员对蹦床的压力是由蹦床形变产生的 B．蹦床对运动员的力和运动员对蹦床的力是一对平衡力 C．运动员从接触蹦床到离开蹦床的过程中，蹦床对运动员的弹力先变大后变小 D．蹦床发生明显形变是因为运动员对蹦床的力大于蹦床对运动员的力 4．网上热传一段视频，唤醒了“80、90后”的记忆，奶奶站在凳子上用杆秤给小孙子称体重，多才的网友根据视频画了一幅漫画，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．将小孙子提起的过程奶奶对称的拉力大于称对奶奶的拉力 B．奶奶对凳子的压力是由于凳子的形变引起的 C．小孩被提起后的重心一定位于秤钩的正下方 D．凳子对奶奶的支持力与奶奶所受的重力是一对平衡力 5．如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落。从小球接触弹簧上端到将弹簧压缩到最短的过程中，下列图线中关于小球的加速度a与时间t、弹簧形变量x关系正确的是（不计空气阻力，以向下为正方向）（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，用轻弹簧将质量为4m和2m的A、B两个小球相连，B的上端通过轻绳悬挂于天花板，处于静止状态。重力加速度为g，若将轻绳剪断，则剪断瞬间A和B的加速度大小分别为（　　） A．g，g B．0，2g C．3g，0 D．0，3g 二、解答题 7．质量为m =60kg的解放军战士在参加某次军事演习中进行低空跳伞演练。按训练要求，战士离开悬停的直升机，经过时间后，恰好进入打开降落伞的安全区域，此时设备显示他的速度大小为。假设战士在进入安全区域前所受阻力恒定，沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。在战士做匀加速直线运动过程中，取，求： (1)战士加速度的大小； (2)战士下降的高度； (3)战士所受阻力的大小。 8．智能驾驶汽车技术日臻成熟，将逐步进入人们的生活。一辆智能驾驶汽车在平直跑道上进行性能测试，其速度随时间变化的部分图像如图所示，已知内汽车做匀加速直线运动，内做匀速直线运动，开始关闭发动机在阻力作用下做匀减速直线运动直到停止。已知该汽车质量，运动过程中所受阻力可视为恒定。求： （1）关闭发动机后汽车运动的时间； （2）匀加速阶段汽车受到的牵引力大小； （3）全过程汽车行驶的距离。 1 学科网（北京）股份有限公司 $