第3章 第1讲 牛顿运动定律(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中物理高考复习课件聚焦牛顿运动定律专题，依据高考评价体系梳理了牛顿第一定律（惯性）、第二定律（F=ma及单位制）、第三定律（作用力与反作用力）三大核心考点，通过考向分析明确了牛顿第二定律定量/定性应用、单位制计算等高频考查方向，归纳了多选、计算题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于真题融入与素养导向，如2025四川卷单位制题、2026广东二模空间站测质量题，通过“受力分析+运动过程建模”突破弹簧压缩动态问题，培养科学推理和模型建构素养，帮助学生掌握加速度分析等解题技巧，教师可据此精准复习，提升学生高考得分率。

第1讲　牛顿运动定律 高三一轮复习讲义 广东专版 第三章 牛顿运动定律 1.理解牛顿第一定律的内容和惯性的概念。 2.理解牛顿第二定律的内容及公式，能够应用牛顿第二定律解决简单问题。 3.了解单位制及其应用。 4.理解牛顿第三定律的内容，会区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。 学习目标 内容索引 考点一　牛顿第一定律 考点二　牛顿第二定律 课时测评 考点三　牛顿第三定律 牛顿第一定律 考点一 返回 知识梳理 牛顿 第一 定律 内 容 一切物体总保持__________________或__________，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 意 义 (1)揭示了物体在不受外力或所受合力为零时的运动规律。 (2)提出了一切物体都具有维持其原有运动状态的特性。 (3)揭示了力与运动的关系：力不是__________________的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生________的原因 匀速直线运动状态 静止状态 维持物体运动状态 加速度 惯性 定 义 物体保持原来__________________或__________的性质叫作惯性 量 度 ______是物体惯性大小的唯一量度。质量大的惯性____；质量小的惯性____ 理 解 (1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 (2)物体惯性的大小只取决于物体的______，与物体的受力情况、速度大小及所处位置______ 匀速直线运动状态 静止状态 质量 大 小 质量 无关 自测1.(多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是 A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果 D.奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 √ √ √ 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，A、B正确。牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦力的作用而改变了其运动状态；奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确。 自测2.关于惯性的下列分析。其中正确的是 A.太空中处于失重状态的物体没有惯性 B.“安全带，生命带，前排后排都要系”，系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 C.“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为“强弩”的惯性减小了 D.战斗机作战前抛掉副油箱，是为了增大战斗机的惯性 √ 惯性只与质量有关，所以太空中处于失重状态的物体仍具有惯性，A错误；系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，B正确；“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为“强弩”的速度减小了，惯性只与质量有关，故惯性不变，C错误；战斗机作战前抛掉副油箱，是为了减小战斗机的惯性，增加灵活性，D错误。故选B。 返回 惯性的两种表现形式 1.物体在不受外力或所受合力为零时，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)不变。 2.物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变。 归纳提升 牛顿第二定律 考点二 返回 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________的方向相同。 (2)表达式：F＝kma，其中k是比例系数。在质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力的单位取牛顿(N)时，F＝ma。 知识梳理 正比 反比 作用力 2.单位制 (1)力学单位制 基本 导出 长度 质量 时间 米 千克 秒 物理关系 (2)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 正误辨析 (1)由m＝可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比。 ( ) (2)可以利用牛顿第二定律确定高速(接近光速)电子的加速度。 ( ) (3)F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关。 ( ) (4)物体所受合力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。 ( ) × × √ √ 牛顿第二定律的“六性” 核心突破 考向1 牛顿第二定律的理解 (多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是 A.牛顿第二定律的表达式F＝ma是矢量式，a与F方向始终相同 B.某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关 C.在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和 D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同 √ √ 例1 √ 牛顿第二定律的表达式F＝ma是矢量式，a与F方向始终相同，故A正确；根据加速度决定式a＝知，合力变化时，加速度随之变化，某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关，故B正确；在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在物体上的合力与质量的比值，且a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和，故C正确；根据F＝ma知加速度的方向与合力的方向相同，但运动的方向不一定与加速度方向相同，所以物体的运动方向与物体所受合力的方向不一定相同，故D错误。 考向2 牛顿第二定律的定量应用 有两个材质相同的木块，质量分别为m、，先将质量为m的木块放于粗糙水平面上，若用大小为F的水平恒力推木块，其加速度为a；再将质量为的木块放于同一粗糙的水平面上，若仍用大小为F的水平恒力推它，它的加速度为a'，则 A.a'＝a B.a'＜2a C.a'＞2a D.a'＝2a √ 例2 设两个木块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为μ，根据牛顿第二定律，对质量为m的木块，有F－μmg＝ma，解得a＝－μg，对质量为的木块，有F－μg＝a'，解得a'＝－μg，由以上综合得a'＝－μg＞2a＝－2μg，故C正确。 考向3 牛顿第二定律的定性应用 (多选)如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放，设小球和弹簧一直处于竖直方向，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。在小球将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是 A.小球的速度先增大后减小 B.小球的加速度先减小后增大 C.小球速度最大时弹簧的形变量为 D.弹簧的最大形变量为 √ 例3 √ √ 开始时，小球的重力大于弹簧弹力，加速度方向向下，小球 向下加速运动，随着弹簧的压缩，弹簧弹力逐渐变大，由mg －kx＝ma知加速度逐渐减小；当弹力大小等于重力时，加速 度为零，即x＝，此时小球的速度最大；然后小球继续向下 运动压缩弹簧，弹簧弹力大于重力，加速度变为向上，由kx－ mg＝ma知加速度逐渐增大，速度逐渐减小，直到速度减小到零，到达最低点，由对称性可知，此时弹簧的压缩量为2x＝，故A、B、C正确，D错误。 考向4 单位制 (多选)(2025·四川卷·T8)若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示，则下列各式可能表示能量的是 A. B. C. D. √ 例4 √ 根据题意可知，则1 ＝1 kg·，结合动能Ek＝mv2可知kg·为能量单位，故A正确；同理的单位为kg2·m/s2，根据F＝ma可知kg·m/s2为力的单位，故可知kg2·m/s2不是能量的单位，故B错误；同理的单位为kg·，根据A选项分析可知该单位为能量单位，故C正确；同理，不是能量单位，故D错误。 返回 牛顿第三定律 考点三 返回 知识梳理 相互 相反 同一直线上 自测.(多选)如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上使其静止，下列说法中正确的是 A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力 B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力 D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力 √ √ 水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等， 方向相反，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，A错误； 物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向 上的静摩擦力的作用，物体处于静止状态，故这两个力是一 对平衡力，B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力方向相同，不是一对平衡力，也不是一对作用力和反作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力一对作用力和反作用力，D正确。 1.一对平衡力与一对相互作用力的比较 归纳提升 名称 项目 一对平衡力 一对相互作用力 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 2.牛顿第三定律的重要应用——转换研究对象法 如果物体受到的某个力不方便直接求解时，可利用牛顿第三定律转换研究对象，先求它的反作用力，再间接求解该力。 返回 课 时 测 评 返回 题组1　牛顿第一定律 1．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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，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，而惯性只与自身的质量有关，与速度无关，故D错误。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 2.对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是 A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车(质量不变)的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明可以通过科学手段使小质量的物体获得大惯性 B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了 C.货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 惯性是物体的固有属性，只由物体的质量决定，与其他因素无关，质量越大惯性越大，采用了大功率的发动机的一级方程式赛车质量不变，即惯性不变，故A错误；子弹的质量未变，惯性不变，故B错误；货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，质量改变了，它的惯性也改变了，故C正确；摩托车转弯时，车手采取一些措施防止侧滑，但人和车的质量没有发生变化，所以人和车的惯性并没有改变，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 A.运动员速度先增大后减小，接触蹦床瞬间速度最大 B.运动员接触蹦床后加速度方向变为竖直向上 C.从运动员接触蹦床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小 D.从运动员接触蹦床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大 题组2　牛顿第二定律 3.(多选)如图，一蹦床运动员从蹦床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触蹦床后把蹦床压缩到一定程度后停止下落，不计空气阻力。在运动员下落的这一过程中，下列说法正确的是 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 在空中的时候，运动员速度一直增大，刚接触蹦床瞬间， 蹦床的弹力为零，运动员只受重力，所以运动员要继续 向下加速，此后蹦床的弹力逐渐增大，竖直向下的合力 变小，加速度变小，方向与速度方向相同，运动员做加 速运动，当a＝0时速度最大。当运动员所受的弹力大于 重力时，加速度竖直向上，与速度方向相反，运动员开 始做减速运动，所以运动员的速度先增大后减小。从运动员接触蹦床到到达最低点，加速度先减小后反向增大，故A、B错误，C、D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 4.雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足F阻＝kv2，k为定值，取竖直向下为正方向，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 雨滴从高空静止下落过程中，设雨滴的质量为m，根据牛顿第二定律可得a＝＝g－，可知随着雨滴速度的增大，加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则v -t图像的切线斜率逐渐减小；当空气阻力等于雨滴重力时，雨滴的加速度减为0，即加速度a与速度v不是线性关系，故B可能正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 5. (2026·广东省二模)在空间站中，若需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法。如图所示，先对质量为m1＝1.0 kg的标准物体P施加一水平恒力F，测得其在1 s内的速度变化量大小是10 m/s，然后将标准物体P与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F，测得它们1 s内速度变化量大小是2 m/s。则待测物体Q的质量m2为 A．3.0 kg B．4.0 kg C．5.0 kg D．6.0 kg √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 对P施加恒力F时，根据牛顿第二定律有a1＝＝10 m/s2，对P和Q整体施加恒力F时，根据牛顿第二定律有a2＝＝2 m/s2，联立解得m2＝4.0 kg。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 题组3　牛顿第三定律 6.(2026·四川绵阳高三期末)如图所示，人站在电动平衡车上推墙后在水平地面上沿直线运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是 A.平衡车加速行驶时，车对人的作用力大于人对车的 作用力 B.平衡车匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平 衡车的支持力是一对平衡力 C.人推墙的力等于墙推人的力 D.若人能从平衡车跳离，是因为此时人对车的压力小于车对人的支持力 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 车对人的作用力与人对车的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；对平衡车受力分析可知，竖直方向上，受重力、人的压力和地面的支持力，由平衡条件有F压＋mg＝F支，可知地面对平衡车的支持力大于平衡车受到的重力，故B错误；人推墙的力与墙推人的力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C正确；若人能从平衡车跳离，是因为此时车对人的支持力大于人的重力，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 7.(2025·浙江绍兴三模)如图所示，绳梯从天花板垂下来且最下端没有触及地面，某建筑工人正在爬绳梯，他的左脚踏于横木、右脚凌空，处于平衡状态，若建筑工人的重力为G1，绳梯的重力为G2，双手施加于横木的作用力大小为F，方向竖直向下，下列说法正确的是 A.建筑工人受到两个力的作用 B.天花板对绳梯的作用力大小为G1＋G2 C.左脚施加于横木的作用力大小为G1＋G2＋F D.左脚对横木的作用力大于横木对左脚的作用力 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 工人受到重力以及来自横木对脚和双手的支持力至少三个力作用，故A错误；整体处于平衡状态，对整条绳梯(含工人)整体分析可知，天花板对绳梯的拉力F'＝G1＋G2，故B正确；由牛顿第三定律知，横木对双手的作用力大小等于F，方向竖直向上，对工人分析可知，左脚施加于横木的作用力大小为F″＝G1－F，故C错误；根据牛顿第三定律可知，左脚对横木的作用力等于横木对左脚的作用力，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 8.如图所示，底座A上装有一根直立杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦。当圆环从底端以某一速度v向上飞起时，圆环的加速度大小为a，底座A不动，重力加速度为g，则圆环在升起和下落过程中，底座对水平面的压力分别为 A.Mg　Mg B.(M＋m)g　(M＋m)g C.Mg－ma　Mg＋ma D.(M＋m)g－ma　(M－m)g＋ma √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 当圆环升起时，杆给环的摩擦力方向竖直向下，大小设为 Ff，则环给杆的摩擦力方向竖直向上，大小为Ff，设水平 面对底座的支持力大小为FN1，则对圆环，由牛顿第二定律 可得mg＋Ff＝ma，对底座，由平衡条件可得FN1＋Ff－Mg ＝0，联立解得FN1＝(M＋m)g－ma；当圆环下落时，杆给 环的摩擦力方向竖直向上，大小设为Ff'，则环给杆的摩擦力方向竖直向下，大小为Ff'，设水平面对底座的支持力大小为FN2，则对底座，由平衡条件可得Mg＋Ff'－FN2＝0，由题意可知Ff'＝Ff，联立解得FN2＝(M－m)g＋ma，根据牛顿第三定律可知，圆环在升起和下落过程中，底座对水平面的压力大小分别为(M＋m)g－ma、(M－m)g＋ma，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 9.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，若长木板仍处于静止状态， 则长木板对地面摩擦力的大小和方向为 A.μ1(m＋M)g，水平向左 B.μ2mg，水平向右 C.μ2mg＋ma，水平向右 D.μ1mg＋μ2Mg，水平向左 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 以木板为研究对象，水平方向受到木块对长木板的滑动摩擦力，大小为Ff1＝μ2mg，方向水平向右，长木板静止，则地面对长木板的静摩擦力Ff2＝Ff1＝μ2mg，方向水平向左，由牛顿第三定律可知长木板对地面摩擦力的大小为μ2mg，方向水平向右，故B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 10.(多选)(2026·贵州遵义高三开学考试)如图所示，一质量为m的物体放在电梯内倾角为30°的固定斜面上，当电梯以加速度a(a＜g，g表示重力加速度大小)竖直向下做匀加速直线运动时，物体和斜面保持相对静止，下列说法正确的是 A.斜面对物体的支持力大小为m(g－a) B.斜面对物体的支持力大小为m(g－a) C.斜面对物体的摩擦力大小为m(g－a) D.斜面对物体的摩擦力大小为m(g－a) √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 将加速度a分解为沿斜面向下的分加速度ax和垂直斜面向下的分加速度ay，则有ax＝asin 30°，ay＝acos 30°，以物体为研究对象，垂直斜面方向和沿斜面方向分别根据牛顿第二定律可得mgcos 30°－FN＝may，mgsin 30°－Ff＝max，联立解得FN＝m(g－a)，Ff＝m(g－a)，故B、C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 11.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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 对货物受力分析如图所示，将加速度a沿水平和竖直两个方向分解，水平方向有Ff＝macos 37°，竖直方向有FN－mg＝masin 37°，FN＝1.15mg，联立解得Ff＝0.2mg。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 12.(6分)如图所示，当小车静止时，两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°，物体质量为m，当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时，求绳1和绳2的拉力大小。(g为重力加速度) 答案：mg　0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 绳1和绳2的拉力与小车的加速度大小有关。当小车的加速度大到一定值时物体会“飘”起来，导致绳2松弛，没有拉力。假设绳2的拉力恰为0，即FT2为0，则有FT1cos 30°＝ma1，FT1sin 30°＝mg 解得a1＝＝g 当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运 动时，可知物体已“飘”起来 故绳2的拉力大小FT2'＝0，绳1的拉力大小为FT1' ＝＝mg。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 谢 谢 观 看 第1讲　牛顿运动定律 $