第03讲 牛顿运动定律的理解及基本应用（专项训练）（天津专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以牛顿运动定律为核心，通过基础概念辨析、情境化应用及高考真题演练，构建从原理到实践的递进式训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|15题（3题型）|聚焦惯性、加速度计算、超失重判定，结合轻绳/弹簧瞬时问题|从牛顿第一定律（惯性）到第二定律（F=ma），再到超重失重（加速度方向应用），形成概念-定律-应用逻辑链| |重难·创新|15题（4题型）|结合航天（嫦娥六号）、运动场景（急行跳远），含多过程、弹簧动态分析|以基础规律为依托，通过真实情境实现模型建构与科学推理，深化运动与相互作用观念| |真题·实战|9题（高考真题）|覆盖近年高频考点（超失重、瞬时加速度），注重理论联系实际|对接高考命题趋势，强化科学论证与质疑创新能力，提升应试迁移能力|

第03讲 牛顿运动定律的理解及基本应用（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 牛顿第一定律 1 题型02 牛顿第二定律 5 题型03 超重和失重问题 6 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 ⏳题型01 牛顿第一定律 1．如图所示，两个质量相同的小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在一轻质弹簧下端，整个系统处于静止状态，不计空气阻力。某时刻剪断轻绳，下列说法正确的是（     ） A．剪断轻绳瞬间，小球甲的加速度大小为零 B．剪断轻绳瞬间，小球乙立即失去惯性 C．剪断轻绳后，小球甲上升过程中机械能一直增大 D．剪断轻绳后，小球乙落地前的机械能一直增加 【答案】C 【详解】A．剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不变，小球甲受弹力大于自身重力，加速度大小不为零，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，仅和质量有关，任何运动状态下物体都具有惯性，故B错误； C．剪断轻绳后，小球甲上升过程中，弹力对甲做正功，机械能一直增大，故C正确； D．剪断轻绳后，小球乙落地前只有重力做功，机械能不变，故D错误； 故选C。 2．下列说法正确的是（     ） A．汽车自动驾驶技术发展迅速，自动泊车时可以把汽车视为质点 B．电动自行车是生活中常用的短途交通工具。电动自行车转弯时适当减速，是为了减小车辆的惯性，使行驶更安全 C．2025年10月31日，“神舟二十一号”载人飞船发射成功。在“神舟二十一号”加速升空过程中，“神舟二十一号”处于失重状态 D．洗衣机是家庭中常用的家用电器。滚筒洗衣机中湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出 【答案】D 【详解】A．自动泊车时，需精确控制汽车的位置、转向和尺寸（如车长、车宽）以避开障碍物，形状和大小不可忽略，故不能视为质点，故A错误； B．电动自行车转弯时减速是为了减小向心力需求，避免离心现象，但惯性由质量决定，减速不会改变质量，因此不会减小惯性，故B错误； C．在“神舟二十一号”加速升空过程中，飞船加速度方向向上，根据牛顿第二定律，支持力（或推力）大于重力，飞船处于超重状态，故C错误； D．滚筒洗衣机中湿衣服在内筒运动到最低点时，水滴运动到最低点时，滚筒对衣服的作用力最大，因此水滴最容易被甩出，所以湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出，故D正确。 故选D。 3．如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（　　） A．运动员在转弯时加速度为0 B．运动员和钢架雪车整体惯性在减小 C．钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 【答案】D 【详解】A．运动员在转弯时一定有向心加速度，加速度不可能为零，故A错误； B．惯性的大小只与物体的质量有关，故运动员和钢架雪车整体惯性不变，故B错误； C．钢架雪车所受重力竖直向下，赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上，不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误； D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。 故选D。 4．关于运动和力，下列说法中正确的是（　　） A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推力小于课桌受到的摩擦力 B．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用 C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态 D．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的 【答案】D 【详解】A．推课桌没推动，课桌处于静止状态，水平方向受力平衡，推力与摩擦力大小相等，而非小于课桌受到的摩擦力，故A错误； B．惯性是物体本身的属性，不能说“受到惯性作用”，只能说水具有惯性，故B错误； C．根据牛顿第一定律，物体不受力时，会保持静止或匀速直线运动状态，并非一定保持静止状态，故C错误； D．茶杯对桌面的压力本质是弹力，弹力由施力物体的弹性形变产生，茶杯对桌面的压力，施力物体是茶杯，因此该压力是茶杯形变产生的，故D正确。 故选D。 5．（多选）下列说法正确的是（     ） A．物体所受合外力的方向，一定与物体速度变化量的方向相同 B．伽利略的理想斜面实验，推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误观点 C．平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度方向随时间不断变化 D．做圆周运动的物体，向心力是物体所受的合外力，方向始终指向圆心 【答案】AB 【详解】A．根据牛顿第二定律，加速度定义为，加速度方向与速度变化量方向一致，因此合外力方向一定与速度变化量方向相同，A正确； B．伽利略的理想斜面实验推导出：不受力时物体将保持原有运动状态持续运动，推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点，B正确； C．平抛运动只受重力，加速度恒为重力加速度，方向始终竖直向下不变，属于匀变速曲线运动，C错误； D．只有匀速圆周运动的合外力才等于向心力，变速圆周运动的合外力分解为指向圆心的向心力（改变速度方向）和切线方向的分力（改变速度大小），向心力只是合外力的法向分力，不是合外力，D错误。 故选 AB。 ⏳题型02 牛顿第二定律 6．（多选）将一只小球竖直向上抛出，小球运动时受到空气阻力的大小与速度大小成正比，下列描绘小球在上升过程中的加速度大小及速度大小与时间关系的图像，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】将一只小球竖直向上抛出，由题意可知小球运动时受到空气阻力的大小与速度大小成正比，则有 对小球受力分析，由牛顿第二定律可得 联立可得加速度大小为 可知小球向上做减速运动，随着速度的减小，加速度逐渐减小，所以图像的切线斜率绝对值逐渐减小； 根据 可知随着加速度的逐渐减小，图像的切线斜率绝对值逐渐减小。 故选BD。 7．如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，为轨迹最高点，、、、为圆轨迹的四等分点.关于苹果的运动，下列说法正确的是（     ） A．苹果在最高点时所受到的支持力大于对手的压力 B．苹果在位置和位置时受到的弹力相同 C．苹果在位置和位置时受到的摩擦力相同 D．苹果在运动过程中所受合外力不变 【答案】B 【详解】A．根据牛顿第三定律可知，苹果在最高点时所受到的支持力和苹果对手的压力是作用力和反作用力，大小相等，故A错误； B．根据牛顿第二定律，苹果在位置和位置时，竖直方向合力为0，因此支持力与重力大小相等、方向相反，故苹果在、两点的弹力（支持力）大小、方向都相同，故B正确； C．苹果在位置的向心力指向右（圆心方向），在位置的向心力指向左（圆心方向），根据牛顿第二定律可知，苹果在、两点做圆周运动的向心力由摩擦力提供，因此苹果在点受到的摩擦力方向向右，在点受到的摩擦力方向向左，二者方向不同，摩擦力不同，故C错误； D．苹果做匀速圆周运动，合力提供圆周运动的向心力，大小为 故苹果在运动过程中所受合外力大小不变，方向一直在变化，合外力一直改变，故D错误。 故选B。 8．如图所示，三个木块A、B、C质量分别为m 、m、，木块A、C通过轻弹簧相连，B放置在C上面、C放置在木板D上面，整个系统处于静止状态，重力加速度为g ，突然水平抽出木板D的瞬间，下列说法正确的是（     ） A．A的加速度大小为 B．B的加速度为零 C．C的加速度大小为 D．B、C间的弹力大小为 【答案】C 【详解】A．A原来受重力 和向上的弹簧弹力 ，系统处于平衡状态，合力为零，，抽出木板D瞬间，弹簧形变来不及改变，弹力大小保持不变，因此A加速度为 ，故A错误； BD．若假设B、C一起加速，对B、C整体，总向下合力为 可得加速度 ，则与实际情况不符，因B最大加速度为 ，因此B、C会分离，B、C间弹力为 ，B只受重力，加速度为 ，故BD错误； C．对C受力分析：向下的重力，向下的弹簧弹力为 ，总合力为，因此加速度 ，故C正确。 故选C。 9．‌东风-5C‌是中国研制的液体燃料洲际弹道导弹，最大射程超过‌1万公里‌，具备‌全球打击能力‌。设某导弹起飞质量M=5×104 kg，竖直起飞阶段发动机以 =250 kg/s 的速率向后喷射燃气，燃气相对导弹的喷射速度 v=2800 m/s，重力加速度 g=10 m/s2，忽略空气阻力。求起飞瞬间导弹的竖直向上加速度（     ） A．3 m/s2 B．4 m/s2 C．5 m/s2 D．6 m/s2 【答案】B 【详解】对喷射出的气体微元，动量定理得 变形得 则对起飞时的导弹，竖直方向受力分析 解得导弹加速度为 故选B。 10．考虑水平地面上－自行车和骑车人构成的系统，如图所示（骑车人未画出）。取后轮着地点为原点O，x轴过原点水平向右，y轴过原点竖直向上，前轮着地点为A（l，0），系统（假设为刚体）质量为m，质心为C（xc，yC）。已知重力加速度大小为g，假定车轮与地面之间的静摩擦系数足够大，且前轮的滚动摩擦力可忽略。求 (1)前、后轮与地面之间正压力的大小； (2)骑车人开始蹬踏自行车时，在保证安全的条件下自行车可达到的最大加速度。 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）画出自行车前后轮受到地面的支持力如图所示 若以O点为转动轴，则力矩平衡得 解得 若以A点为转动轴，则力矩平衡得 解得 由牛顿第三定律得，前、后轮与地面之间正压力的大小分别为和 （2）设骑车人开始蹬踏自行车时，在保证安全的条件下自行车的加速度为a（朝前为正方向）。地面给车后轮施加的静摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律得f=ma 系统是沿水平面运动的，没有绕质心转动，如图所示 则根据力矩平衡的原理可知 又因为整体竖直方向没有加速度，故竖直方向的力是平衡的，即 解得； 可见，随着加速度a的增大，后轮的支持力增大，它对地面的压力也会增大；前轮的支持力在减小，它对地面的压力也在减小，当=0以后，系统就会失去平衡，所以为了保证安全，应有≥0 即 即 所以自行车的最大加速度为 ⏳题型03 超重和失重问题 11．（多选）自然灾害发生时，无人机可快速进入灾区进行灾情侦察和现场评估，甚至投放应急物资。在一次投放应急物资的过程中，无人机在时悬停在空中某处，以竖直向上为正方向，无人机的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．无人机在时间内的运动方向与在时间内的相反 B．无人机在时间内的加速度小于在时间内的加速度 C．无人机在时间内的速度变化量小于在时间内的速度变化量 D．无人机在时间内一直处于超重状态 【答案】BD 【详解】A．由题图可知无人机在时间内的运动方向与在时间内的相同，均为正方向，故A错误； B．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知，无人机在时间内的加速度小于在时间内的加速度，故B正确； C．由题图可知，无人机在时间内的速度变化量等于在时间内的速度变化量，故C错误； D．由题图可知，无人机在时间内一直向上加速运动，加速度方向一直向上，所以一直处于超重状态，故D正确。 故选BD。 12．据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图。某人以恒定角速度转动辘轳汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗细不可忽略。则（     ） A．水桶处于超重状态 B．水桶的机械能守恒 C．绳子拉水桶的力等于水桶的重力 D．绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力 【答案】A 【详解】ABC．人以恒定角速度转动辘轳，绳子不断重叠地绕在一起，说明角速度大小一定，半径增大，由线速度公式v＝ωr 可知水桶加速上升，处于超重状态，绳子拉水桶的力大于水桶的重力，水桶加速上升，机械能不断增大，故A正确，B、C错误； D．绳子拉水桶的力和水桶拉绳子的力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知二者大小相等，故D错误。 故选A。 13．中国空间站“天宫”运行在距离地球表面约400km的近地轨道，航天员长期驻留期间会进行多项科学实验。下列说法正确的是（     ） A．空间站中的航天员处于完全失重状态，完全失重即重力消失 B．空间站中的航天员可以在舱内用弹簧测力计测量物体重力 C．航天员在乘坐神舟飞船从地面加速上升时，处于超重状态 D．航天员漂浮在舱内时，其惯性比在地面上静止时更小 【答案】C 【详解】A．空间站绕地球做匀速圆周运动时，航天员处于完全失重状态，但重力并未消失，A错误； B．弹簧测力计测量“重力”的本质是测量物体对弹簧的拉力，完全失重状态下，物体对弹簧的拉力为零，示数应为零，B错误； C．航天员加速上升时，处于超重状态，C正确； D．惯性的大小仅由物体的质量决定，与运动状态无关，航天员的质量在太空和地面保持不变，因此惯性大小不变，D错误。 故选C。 14．（多选）作为一个成立仅两年的新品牌，张雪机车凭借赛道上的惊艳表现，在竞争激烈的摩托车市场展现出了强大的潜力。如图所示，张雪机车在拱形桥上测试车辆性能，已知摩托车和人组成的整体沿拱桥表面匀速率运动。从顶点A运动至B点的过程中，下列说法正确的是（     ） A．整体在A点受力平衡 B．整体所受重力的功率逐渐增大 C．整体的机械能守恒 D．整体在A点处于失重状态 【答案】BD 【详解】A．整体在拱形桥上做匀速圆周运动，所受合力始终指向圆心，故整体在A点受力不平衡，A错误。 B．设整体运动的速度大小为，速度方向与水平方向的夹角为，则有 从顶点A运动至B点的过程中，逐渐变大，则整体所受重力的功率P逐渐增大，B正确。 C．从顶点A运动至B点的过程中，整体的动能不变，重力势能逐渐减小，机械能不守恒，C错误。 D．整体在A点所受合力方向竖直向下，即加速度方向竖直向下，则整体处于失重状态，D正确。 故选BD。 15．（多选）2026年5月1日上午，2026·中国桃城第四届“翱翔中国”全国低空无人飞行大奖赛在衡水桃城机场拉开帷幕。某架无人机在空中飞行时，无人机沿水平方向运动的位移—时间图像如图甲所示，沿竖直方向运动的速度—时间图像如图乙所示，竖直向上为的正方向。下列说法正确的是（     ） A．0~3 s内无人机做曲线运动 B．2 s时无人机处于失重状态 C．3 s时无人机的速度大小为5 m/s D．3 s时无人机的速度大小为7 m/s 【答案】AC 【详解】A．0~3s内，由图甲可知，水平方向做匀速直线运动，由图乙可知，竖直方向做匀加速直线运动，则0~3s内无人机做曲线运动，故A正确； B．无人机在时的加速度方向竖直向上，处于超重状态，故B错误； CD．无人机水平方向时速度大小为 竖直方向时速度大小为 则时无人机的速度大小为，故C正确，D错误。 故选AC。 重难·创新演练 设题创新:结合航天科技考查(T1);结合生活实际(T2);新角度考查研究方法(T3); 一、单选题 1．嫦娥六号是人类历史上首次从月背采样返回的探测器，于2024年圆满完成任务，带回珍贵的月背样品。下列说法正确的是（     ） A．控制探测器在月表面降落姿态时，不能把探测器当做质点 B．探测器从月球表面上升时，一定处于超重状态 C．探测器在月球背面通过无线电波与地球表面控制中心直接联系 D．探测器在月球上的惯性比在地球上的惯性小 【答案】A 【详解】A．质点是忽略物体大小、形状，仅保留质量的理想化模型。控制探测器降落姿态时，需要考虑探测器的朝向、各部分结构的运动状态，不能忽略其大小和形状，因此不能将探测器看作质点，故A正确； B．超重的本质是加速度方向竖直向上，探测器从月球表面上升时，若做减速上升运动，加速度方向向下，处于失重状态，并非一定超重，故B错误； C．无线电波沿直线传播，月球背面与地球之间被月球本体遮挡，无法直接通过无线电波与地球控制中心联系，需要借助中继卫星传输信号，故C错误； D．惯性的唯一量度是质量，质量是物体的固有属性，不随位置改变，因此探测器在月球和地球上的惯性大小相同，故D错误。 故选A。 2．2025年11月17日，福建省运动员檀儒凯在第十五届全运会海岸赛艇沙滩冲刺赛中获得福建省在该项目的首枚金牌。比赛中，运动员从沙滩起点出发，上艇后由水中A点划行至海上浮标B处后立即调头返回A点。赛艇由A出发到浮标B后回到A过程中，下列说法正确的是（　　） A．赛艇的位移大小等于路程 B．赛艇的平均速度为零 C．赛艇加速时惯性变大，减速时惯性变小 D．赛艇加速运动时，水对桨的力大于桨对水的力 【答案】B 【详解】A．位移是初位置到末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度。赛艇从A到B再回到A，初末位置相同，位移为0，而路程是A到B距离的2倍，两者不相等，故A错误； B．平均速度的定义是位移与时间的比值。赛艇的位移为0，所以平均速度为零，故B正确； C．惯性的大小只与物体的质量有关，与运动速度无关。赛艇的质量不变，惯性大小就不变，故C错误； D．水对桨的力与桨对水的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，它们大小始终相等，故D错误。 故选B。 3．近两年东北旅游全面爆发，冰雪经济升温。如图所示，哈尔滨松花江水平冰面上，成人用轻绳拉着小孩乘坐的滑板向右做加速直线运动时，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．绳对滑板的拉力大于滑板对绳的拉力 B．冰面对滑板的摩擦力等于绳对滑板的拉力 C．松开轻绳后与松开前相比，滑板向前滑行时冰面对滑板的摩擦力不变 D．小孩相对于滑板有水平向左运动的趋势 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，故A错误； B．绳拉力有水平分力和竖直分力，滑板加速向右，由牛顿第二定律，故，因此摩擦力小于绳对滑板的拉力，故B错误； C．松开前，绳有竖直向上分力，减小了滑板对冰面的正压力，有，松开后，，因此摩擦力增大，故C错误； D．滑板向右加速，小孩由于惯性有保持原有速度的趋势，即相对滑板向左运动的趋势，故D正确； 故选D。 4．如图所示，质量分别为，的两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为，的水平拉力分别作用在、上，当系统达到稳定状态后，弹簧测力计未超出弹性限度，则（     ） A．弹簧测力计的示数是50N B．若增大，两物体一起做匀加速直线运动时，弹簧测力计示数可能不变 C．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为4 D．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为15 【答案】D 【详解】A．对两物体和弹簧测力计组成的系统，根据牛顿第二定律得整体的加速度可得 隔离，根据牛顿第二定律有 解得 所以弹簧测力计的示数为45N，故A错误； B．根据A项可得 若增大，则变大，故B错误； CD．在突然撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，的加速度不变，为，的加速度，故C错误，D正确。 故选D。 5．某无人机在竖直方向上运动的图像如图中实线所示，以竖直向上为正方向，则（     ） A．在内，该无人机一直向上运动 B．在内，该无人机的动能先增大后减小 C．在内，该无人机受到的合力先减小后增大 D．末，无人机位于0时刻所在位置的下方 【答案】C 【详解】A．以竖直向上为正方向，由图可知，无人机在之后速度变为负值，无人机开始向下运动，故内该无人机的速度不是一直向上，故A错误； B．在内，该无人机的速度从逐渐减小到0，之后再反向增大到，因此该无人机的动能先减小后增大，故B错误； C．曲线的斜率表示无人机的加速度；在内，曲线斜率的绝对值先减小后增大，因此加速度的大小先减小后增大；根据牛顿第二定律 可知该无人机受到的合力先减小后增大，故C正确； D．曲线与横轴所围的面积表示物体的位移，由图可知，时间轴上方所围的面积大小大于下方面积的大小，故无人机的总位移为正，末无人机位于0时刻位置的上方，故D错误。 故选C。 6．如图所示，两个完全相同的物块1和物块2之间用轻弹簧连接，用一根不可伸长的轻软细绳悬挂在天花板上并保持静止。剪断细绳的瞬间，物块1和物块2加速度的大小分别为、。已知重力加速度为，下列选项正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．对于物块1： 物块1受到竖直向下的重力和竖直向下的弹簧弹力。根据牛顿第二定律有 代入，解得 ，故A错误，B正确； CD．对于物块2： 物块2受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧弹力。根据牛顿第二定律有 代入，解得 ，故CD错误。 故选B。 7．训练宇航员需要模拟完全失重的环境，飞机在电脑控制下按抛物线规律运动就能实现这一需求。如图所示，某次低空模拟飞行（重力加速度可视为），飞机在速率为，方向与水平方向成角时进入失重状态试验，下落的速率为时退出试验，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．飞机只有在经过最高点后才能模拟出完全失重环境 B．本次飞行模拟完全失重的时间为10 s C．若仅增大飞机与水平方向的夹角，本次试验模拟时间可以变长 D．飞机在竖直平面内做加速度大小等于的匀速圆周运动也能满足试验要求 【答案】C 【详解】A．由于空气阻力不计，斜抛运动的整个过程（上升阶段、最高点、下降阶段）加速度都是竖直向下，整个过程都处于完全失重状态，不是只有最高点后才可以模拟出完全失重环境，故A错误； B．斜抛运动水平方向匀速，水平速度分量 设末状态竖直速度分量大小为，由末速率可知 解得，方向竖直向下。 初状态飞机速度的竖直分量大小为，方向竖直向上。 由竖直方向匀变速规律可知本次飞行模拟完全失重的时间为，故B错误； C．由上述分析可知， 若仅增大飞机与水平方向的夹角，则飞机的水平速度分量减小，飞机初速度和退出试验的末速度大小不变，则可知和均增大，飞机竖直方向的速度变化量增大，飞行模拟完全失重的时间为 故本次试验模拟时间可以变长，故C正确； D．匀速圆周运动的加速度为向心加速度，方向不断变化，竖直平面内飞机做匀速圆周运动，加速度不是始终竖直向下大小为，无法全程模拟完全失重环境，D错误。 故选C。 8．某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示，轻弹簧上端固定，沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时，指针所指刻度记为C点；在弹簧下端悬挂一个质量为的小钢球，静止时指针所指刻度记为点，并将该处标记为加速度0刻度值。现将这个装置用来测量电梯竖直上下运行时的加速度。已知、间的距离均为，为中点，取，取加速度方向向上为正方向，下列说法正确的是（     ） A．该弹簧的劲度系数为 B．指针在B位置时，小钢球处于失重状态 C．指针指在A位置时，“竖直加速度测量仪”的示数为 D．若在刻度尺上标注加速度值，则刻度对应的数值是不均匀分布的 【答案】C 【详解】A．小钢球静止在点，重力与弹簧弹力平衡，弹簧伸长量，由平衡条件可知 解得，故A错误； B．在点下方，指针在时弹簧伸长量大于在点的伸长量，因此弹簧弹力，合力方向向上，加速度向上，小钢球处于超重状态，故B错误； CD．是中点，距点的距离，此时弹簧伸长量为，由牛顿第二定律可得 解得 由上可得对任意相对于点的位移，加速度满足，因此与成线性关系，刻度对应的加速度是均匀分布的，故C正确，D错误。 故选C。 9．急行跳远起源于古希腊奥林匹克运动。如图所示，急行跳远由助跑、起跳、腾空与落地等动作组成，空气阻力不能忽略，下列说法正确的是（　　） A．助跑过程中，地面对运动员做正功 B．蹬地起跳时，运动员处于失重状态 C．在腾空的最高点，运动员的速度是0 D．从起跳后到最高点过程中，运动员重力势能的增加量小于其动能的减少量 【答案】D 【详解】A．助跑过程中，地面对运动员的作用力对应的位移为0，故地面对鞋的摩擦力不做功；地面对运动员的支持力与运动员的运动方向垂直，支持力也不做功，因此助跑过程中，地面对运动员不做功，故A错误； B．蹬地起跳时，运动员有竖直向上的加速度，处于超重状态，故B错误； C．在腾空的最高点，运动员竖直向上的分速度为零，但是水平方向的分速度不为零，所以运动员的速度不为零，故C错误； D．空气阻力不能忽略，则从起跳到最高点过程，运动员要克服空气阻力做功，有机械能损失，因此运动员重力势能的增加量小于其动能的减少量，故D正确。 故选D。 10．纵跳仪是运动员用来测试体能的一种装备，运动员用力从垫板上竖直跳起，后又自由落回到垫板上，仪器上会显示跳起的最大高度。运动员某次测试时，仪器显示的高度为80cm，运动员的质量为50kg，不计空气阻力，下列有关运动员说法正确的是（　　） A．在空中运动的时间约为0.4s B．在空中上升的过程处于超重状态 C．起跳时测试板支持力对其做功约为400J D．起跳过程和落回过程中，测试板对其冲量的方向相同 【答案】D 【详解】A．由竖直上抛运动规律，上升时间 总运动时间 故A错误； B．在空中上升过程中，运动员仅受重力，处于完全失重状态，故B错误； C．起跳过程中，测试板对运动员的支持力作用点位移为零，支持力不做功，动能全部由运动员自身化学能转化，并非测试板做功，故C错误； D．起跳过程与落回过程，测试板对运动员的冲量方向均为竖直向上，故D正确。 故选D。 二、多选题 11．如图所示，小球P、Q质量均为m，分别用轻弹簧b和细线c悬挂在天花板下，再用另一细线d、e与左边的固定墙相连，静止时细线d、e水平，b、c与竖直方向夹角均为，下列判断正确的是（     ） A．剪断d瞬间P的加速度大小为0.6g B．剪断d瞬间P的加速度大小为0.75g C．剪断e前c的拉力大小为0.8mg D．剪断e瞬间c的拉力大小为0.8mg 【答案】BD 【详解】ABC．剪断细线d、e前，小球P、Q受力相同，都受到竖直向下的重力mg、沿弹簧或细线与竖直方向夹角为37°斜向右上方的拉力T和水平向左的拉力F，三力平衡，由平衡条件解得， 由于弹簧弹力不能突变，剪断d瞬间， P受到的合力与d的拉力F等大反向，故加速度大小为0.75g，剪断e前c的拉力大小为1.25mg，故AC错误，B正确； D．细线的拉力可以突变，剪断e后瞬间，小球Q受c的拉力T'和竖直向下的重力mg，小球将要做圆周运动，但此刻速度为零，故沿细线方向合力为零，则有，故D正确。 故选BD。 三、填空题 12．如图所示为一个半径为12cm的圆环，3个原长为9cm的相同轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O处，弹簧劲度系数为。将圆环水平固定，在结点O处用一轻质小挂钩（图中未画出）悬挂一矿泉水瓶，用手缓慢竖直向下拉矿泉水瓶使结点到达圆心O正下方5cm处静止。已知矿泉水瓶的质量为0.4kg，重力加速度g取，弹簧始终在弹性限度内。则此时每根弹簧的弹力大小为________N，松手瞬间矿泉水瓶的加速度大小为________。 【答案】 5.2 5 【详解】[1][2]用手缓慢下拉矿泉水瓶使结点到达圆心O正下方5cm处，此时弹簧伸长量为 弹簧弹力大小 弹簧与竖直方向夹角 松手瞬间弹簧弹力不变，对矿泉水瓶 联立解得 四、解答题 13．如图甲中直升飞机处于悬停状态，图乙是直升机水平向右直线飞行过程中的体态（直升机正常向前飞行，不存在倒着飞情况）图中机身轴线与水平方向夹角为。已知飞机质量为，运动过程中所受阻力大小恒为重力倍（），方向与运动方向相反，桨翼转动造成空气对飞机作用力与机身轴线垂直，重力加速度为，求： (1)图甲中因为桨翼旋转造成空气对直升机作用力的大小和方向； (2)图乙中飞机运动的加速度大小。 【答案】(1)，方向竖直向上 (2) 【详解】（1）图甲中直升飞机处于悬停状态，处于平衡状态，因为桨翼旋转造成空气对直升机作用力的大小，方向竖直向上。 （2）图乙直升机水平向右直线飞行，设空气作用力为，与机身方向垂直，水平分量向右，飞机在水平方向，根据牛顿第二定律，有 竖直方向 解得 14．今年国庆假期，小明在清远站首届航天航空科普展观看了我国战斗机发展历程。如图所示为某型号战斗机在地面上沿直线加速滑行和在空中斜向上匀速爬升的情景，战斗机在加速滑行和匀速爬升两个阶段中：所受推力的大小均与重力大小相等，方向与速度方向相同；所受空气阻力，方向与速度方向相反；所受升力，方向与速度方向垂直。K1、K2未知，已知重力加速度为g，战斗机质量为m，匀速爬升时的速度为v₀，方向与水平方向成。 (1)求K1、K2的值； (2)战斗机在水平地面上滑行，受到地面的摩擦阻力f₂与正压力N的关系为，若战斗机恰好能做匀加速直线运动，求的值和战斗机在水平地面上滑行的加速度大小。 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）战斗机匀速爬升时的速度为v₀，与水平方向成，受力平衡，如图所示 沿速度方向有 垂直速度方向有 推力 代入数据解得， （2）设战斗机在地面上滑行时速度为，受到地面弹力为，受力分析可知 竖直方向有 水平方向有 推力 联立解得 战斗机做匀加速直线运动，加速度不变，方程中的系数必须为零，即 解得 代入数据解得加速度为 15．如图所示，质量为m的小球分别用轻质细绳和悬挂，细绳与竖直方向的夹角为，细绳水平拉直，重力加速度为g。求： (1)细绳和上的拉力大小和； (2)若将细绳剪断，则细绳剪断瞬间，小球的加速度大小。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）对小球进行分析，根据平衡条件有， 解得， （2）若将细绳剪断，小球随后做圆周运动，细绳剪断瞬间，小球速度为0，所需向心力为0，即小球沿半径方向的合力为0，根据牛顿第二定律有 解得 真题·实战演练 高频考点：牛顿第一定律超重和失重 1．（2025·河南·高考真题）野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 【答案】D 【详解】D．无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止，也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变，可知零件的重力势能保持不变，D正确； AB．对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动，AB错误； C．惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，C错误。 故选D。 2．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【详解】AB．杠铃的重力为 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的弹力，而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于，AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 3．（2024·海南·高考真题）神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆，在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（　　） A．返回舱处于超重状态 B．返回舱处于失重状态 C．主伞的拉力不做功 D．重力对返回舱做负功 【答案】A 【详解】AB．返回舱在减速过程中，加速度竖直向上，处于超重状态，故A正确，B错误； C．主伞的拉力与返回舱运动方向相反，对返回舱做负功，故C错误； D．返回舱的重力与返回舱运动方向相同，重力对返回舱做正功，故D错误。 故选A。 4．（2026·浙江·高考真题）（多选）下列说法正确的是（   ） A．变化的电场会产生磁场 B．汽车经过凹形路面最低点时处于超重状态 C．相对论时空观认为运动物体的长度与速度无关 D．秦山核电站通过提取海水中的氘和氚进行核反应获取能量 【答案】AB 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论可知，变化的电场会产生磁场，故A正确； B．汽车经过凹形路面最低点时，根据牛顿第二定律可得 可得 可知此时汽车处于超重状态，故B正确； C．相对论时空观认为运动物体的长度与速度有关，物体的长度会随着物体的速度不同而改变，故C错误； D．通过提取海水中的氘和氚进行核反应属于轻核聚变，而秦山核电站利用重核裂变获取能量，故D错误。 故选AB。 5．（2026·云南·高考真题）云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 【答案】A 【详解】平均速度计算：根据平均速度定义式，代入位移、时间，可得 超重失重判断：电梯向上加速时加速度竖直向上，乘客处于超重状态。 故选A。 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）（多选）如图，物块的质量分别为、、，通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接，与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放和，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能（为形变量），重力加速度大小为。则（     ） A．释放后瞬间的加速度大小为 B．释放后瞬间轻绳上的拉力大小为 C．释放后下降的最大距离为 D．释放后的速度最大值为 【答案】AD 【详解】AB．根据题意可知，初始时弹簧处于原长，释放后瞬间，弹簧形变量不变，设释放后瞬间轻绳上的拉力大小为，对、整体，由牛顿第二定律有 对，由牛顿第二定律有 联立解得，，故A正确，B错误； CD．根据题意，把物块看成整体，左边受向下的，右边也受向下的，整体合力为零，由动量守恒定律有 则有 可得 解得， 设释放后下降的最大距离为，则，此时弹簧形变量为 由能量守恒定律有 解得 释放后的速度最大时为，则有 又有 解得 则有， 由能量守恒定律有 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 7．（2024·天津·高考真题）生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物，小车的底板和侧板垂直，底板和侧板对重物的弹力分别为、，忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变，重物始终与小车相对静止，小车水平向右运动，由匀速变为加速时（   ） A．增大，增大 B．减小，增大 C．增大，减小 D．减小，减小 【答案】B 【详解】对重物受力分析，设底板与水平面之间的夹角为，如图所示 小车匀速时，有，小车加速时，有 其中，则减小，增大。 故选B。 8．（2025·甘肃·高考真题）（多选）如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（   ） A．小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B．剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C．小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D．小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 【答案】BC 【详解】A．剪断细线后，弹力大于A的重力，则A先向上做加速运动，随弹力的减小，则向上的加速度减小，当加速度为零时速度最大，此时弹力等于重力，弹簧处于拉伸状态，选项A错误； B．剪断细线之前则 剪断细线瞬间弹簧弹力不变，则对A由牛顿第二定律 解得A的加速度 选项B正确； C．剪断细线之前弹簧伸长量 剪断细线后A做简谐振动，在平衡位置时弹簧伸长量 即振幅为 由对称性可知小球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确； D．由上述分析可知，小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。 故选BC。 9．（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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 牛顿运动定律的理解及基本应用（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 牛顿第一定律 1 题型02 牛顿第二定律 5 题型03 超重和失重问题 6 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 ⏳题型01 牛顿第一定律 1．如图所示，两个质量相同的小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在一轻质弹簧下端，整个系统处于静止状态，不计空气阻力。某时刻剪断轻绳，下列说法正确的是（     ） A．剪断轻绳瞬间，小球甲的加速度大小为零 B．剪断轻绳瞬间，小球乙立即失去惯性 C．剪断轻绳后，小球甲上升过程中机械能一直增大 D．剪断轻绳后，小球乙落地前的机械能一直增加 2．下列说法正确的是（     ） A．汽车自动驾驶技术发展迅速，自动泊车时可以把汽车视为质点 B．电动自行车是生活中常用的短途交通工具。电动自行车转弯时适当减速，是为了减小车辆的惯性，使行驶更安全 C．2025年10月31日，“神舟二十一号”载人飞船发射成功。在“神舟二十一号”加速升空过程中，“神舟二十一号”处于失重状态 D．洗衣机是家庭中常用的家用电器。滚筒洗衣机中湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出 3．如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（　　） A．运动员在转弯时加速度为0 B．运动员和钢架雪车整体惯性在减小 C．钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 4．关于运动和力，下列说法中正确的是（　　） A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推力小于课桌受到的摩擦力 B．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用 C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态 D．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的 5．（多选）下列说法正确的是（     ） A．物体所受合外力的方向，一定与物体速度变化量的方向相同 B．伽利略的理想斜面实验，推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误观点 C．平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度方向随时间不断变化 D．做圆周运动的物体，向心力是物体所受的合外力，方向始终指向圆心 ⏳题型02 牛顿第二定律 6．（多选）将一只小球竖直向上抛出，小球运动时受到空气阻力的大小与速度大小成正比，下列描绘小球在上升过程中的加速度大小及速度大小与时间关系的图像，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 7．如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，为轨迹最高点，、、、为圆轨迹的四等分点.关于苹果的运动，下列说法正确的是（     ） A．苹果在最高点时所受到的支持力大于对手的压力 B．苹果在位置和位置时受到的弹力相同 C．苹果在位置和位置时受到的摩擦力相同 D．苹果在运动过程中所受合外力不变 8．如图所示，三个木块A、B、C质量分别为m 、m、，木块A、C通过轻弹簧相连，B放置在C上面、C放置在木板D上面，整个系统处于静止状态，重力加速度为g ，突然水平抽出木板D的瞬间，下列说法正确的是（     ） A．A的加速度大小为 B．B的加速度为零 C．C的加速度大小为 D．B、C间的弹力大小为 9．‌东风-5C‌是中国研制的液体燃料洲际弹道导弹，最大射程超过‌1万公里‌，具备‌全球打击能力‌。设某导弹起飞质量M=5×104 kg，竖直起飞阶段发动机以 =250 kg/s 的速率向后喷射燃气，燃气相对导弹的喷射速度 v=2800 m/s，重力加速度 g=10 m/s2，忽略空气阻力。求起飞瞬间导弹的竖直向上加速度（     ） A．3 m/s2 B．4 m/s2 C．5 m/s2 D．6 m/s2 10．考虑水平地面上－自行车和骑车人构成的系统，如图所示（骑车人未画出）。取后轮着地点为原点O，x轴过原点水平向右，y轴过原点竖直向上，前轮着地点为A（l，0），系统（假设为刚体）质量为m，质心为C（xc，yC）。已知重力加速度大小为g，假定车轮与地面之间的静摩擦系数足够大，且前轮的滚动摩擦力可忽略。求 (1)前、后轮与地面之间正压力的大小； (2)骑车人开始蹬踏自行车时，在保证安全的条件下自行车可达到的最大加速度。 ⏳题型03 超重和失重问题 11．（多选）自然灾害发生时，无人机可快速进入灾区进行灾情侦察和现场评估，甚至投放应急物资。在一次投放应急物资的过程中，无人机在时悬停在空中某处，以竖直向上为正方向，无人机的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．无人机在时间内的运动方向与在时间内的相反 B．无人机在时间内的加速度小于在时间内的加速度 C．无人机在时间内的速度变化量小于在时间内的速度变化量 D．无人机在时间内一直处于超重状态 12．据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图。某人以恒定角速度转动辘轳汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗细不可忽略。则（     ） A．水桶处于超重状态 B．水桶的机械能守恒 C．绳子拉水桶的力等于水桶的重力 D．绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力 13．中国空间站“天宫”运行在距离地球表面约400km的近地轨道，航天员长期驻留期间会进行多项科学实验。下列说法正确的是（     ） A．空间站中的航天员处于完全失重状态，完全失重即重力消失 B．空间站中的航天员可以在舱内用弹簧测力计测量物体重力 C．航天员在乘坐神舟飞船从地面加速上升时，处于超重状态 D．航天员漂浮在舱内时，其惯性比在地面上静止时更小 14．（多选）作为一个成立仅两年的新品牌，张雪机车凭借赛道上的惊艳表现，在竞争激烈的摩托车市场展现出了强大的潜力。如图所示，张雪机车在拱形桥上测试车辆性能，已知摩托车和人组成的整体沿拱桥表面匀速率运动。从顶点A运动至B点的过程中，下列说法正确的是（     ） A．整体在A点受力平衡 B．整体所受重力的功率逐渐增大 C．整体的机械能守恒 D．整体在A点处于失重状态 15．（多选）2026年5月1日上午，2026·中国桃城第四届“翱翔中国”全国低空无人飞行大奖赛在衡水桃城机场拉开帷幕。某架无人机在空中飞行时，无人机沿水平方向运动的位移—时间图像如图甲所示，沿竖直方向运动的速度—时间图像如图乙所示，竖直向上为的正方向。下列说法正确的是（     ） A．0~3 s内无人机做曲线运动 B．2 s时无人机处于失重状态 C．3 s时无人机的速度大小为5 m/s D．3 s时无人机的速度大小为7 m/s 重难·创新演练 设题创新:结合航天科技考查(T1);结合生活实际(T2);新角度考查研究方法(T3); 一、单选题 1．嫦娥六号是人类历史上首次从月背采样返回的探测器，于2024年圆满完成任务，带回珍贵的月背样品。下列说法正确的是（     ） A．控制探测器在月表面降落姿态时，不能把探测器当做质点 B．探测器从月球表面上升时，一定处于超重状态 C．探测器在月球背面通过无线电波与地球表面控制中心直接联系 D．探测器在月球上的惯性比在地球上的惯性小 2．2025年11月17日，福建省运动员檀儒凯在第十五届全运会海岸赛艇沙滩冲刺赛中获得福建省在该项目的首枚金牌。比赛中，运动员从沙滩起点出发，上艇后由水中A点划行至海上浮标B处后立即调头返回A点。赛艇由A出发到浮标B后回到A过程中，下列说法正确的是（　　） A．赛艇的位移大小等于路程 B．赛艇的平均速度为零 C．赛艇加速时惯性变大，减速时惯性变小 D．赛艇加速运动时，水对桨的力大于桨对水的力 3．近两年东北旅游全面爆发，冰雪经济升温。如图所示，哈尔滨松花江水平冰面上，成人用轻绳拉着小孩乘坐的滑板向右做加速直线运动时，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．绳对滑板的拉力大于滑板对绳的拉力 B．冰面对滑板的摩擦力等于绳对滑板的拉力 C．松开轻绳后与松开前相比，滑板向前滑行时冰面对滑板的摩擦力不变 D．小孩相对于滑板有水平向左运动的趋势 4．如图所示，质量分别为，的两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为，的水平拉力分别作用在、上，当系统达到稳定状态后，弹簧测力计未超出弹性限度，则（     ） A．弹簧测力计的示数是50N B．若增大，两物体一起做匀加速直线运动时，弹簧测力计示数可能不变 C．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为4 D．在突然撤去的瞬间，的加速度大小为15 5．某无人机在竖直方向上运动的图像如图中实线所示，以竖直向上为正方向，则（     ） A．在内，该无人机一直向上运动 B．在内，该无人机的动能先增大后减小 C．在内，该无人机受到的合力先减小后增大 D．末，无人机位于0时刻所在位置的下方 6．如图所示，两个完全相同的物块1和物块2之间用轻弹簧连接，用一根不可伸长的轻软细绳悬挂在天花板上并保持静止。剪断细绳的瞬间，物块1和物块2加速度的大小分别为、。已知重力加速度为，下列选项正确的是（     ） A． B． C． D． 7．训练宇航员需要模拟完全失重的环境，飞机在电脑控制下按抛物线规律运动就能实现这一需求。如图所示，某次低空模拟飞行（重力加速度可视为），飞机在速率为，方向与水平方向成角时进入失重状态试验，下落的速率为时退出试验，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．飞机只有在经过最高点后才能模拟出完全失重环境 B．本次飞行模拟完全失重的时间为10 s C．若仅增大飞机与水平方向的夹角，本次试验模拟时间可以变长 D．飞机在竖直平面内做加速度大小等于的匀速圆周运动也能满足试验要求 8．某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示，轻弹簧上端固定，沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时，指针所指刻度记为C点；在弹簧下端悬挂一个质量为的小钢球，静止时指针所指刻度记为点，并将该处标记为加速度0刻度值。现将这个装置用来测量电梯竖直上下运行时的加速度。已知、间的距离均为，为中点，取，取加速度方向向上为正方向，下列说法正确的是（     ） A．该弹簧的劲度系数为 B．指针在B位置时，小钢球处于失重状态 C．指针指在A位置时，“竖直加速度测量仪”的示数为 D．若在刻度尺上标注加速度值，则刻度对应的数值是不均匀分布的 9．急行跳远起源于古希腊奥林匹克运动。如图所示，急行跳远由助跑、起跳、腾空与落地等动作组成，空气阻力不能忽略，下列说法正确的是（　　） A．助跑过程中，地面对运动员做正功 B．蹬地起跳时，运动员处于失重状态 C．在腾空的最高点，运动员的速度是0 D．从起跳后到最高点过程中，运动员重力势能的增加量小于其动能的减少量 10．纵跳仪是运动员用来测试体能的一种装备，运动员用力从垫板上竖直跳起，后又自由落回到垫板上，仪器上会显示跳起的最大高度。运动员某次测试时，仪器显示的高度为80cm，运动员的质量为50kg，不计空气阻力，下列有关运动员说法正确的是（　　） A．在空中运动的时间约为0.4s B．在空中上升的过程处于超重状态 C．起跳时测试板支持力对其做功约为400J D．起跳过程和落回过程中，测试板对其冲量的方向相同 二、多选题 11．如图所示，小球P、Q质量均为m，分别用轻弹簧b和细线c悬挂在天花板下，再用另一细线d、e与左边的固定墙相连，静止时细线d、e水平，b、c与竖直方向夹角均为，下列判断正确的是（     ） A．剪断d瞬间P的加速度大小为0.6g B．剪断d瞬间P的加速度大小为0.75g C．剪断e前c的拉力大小为0.8mg D．剪断e瞬间c的拉力大小为0.8mg 三、填空题 12．如图所示为一个半径为12cm的圆环，3个原长为9cm的相同轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O处，弹簧劲度系数为。将圆环水平固定，在结点O处用一轻质小挂钩（图中未画出）悬挂一矿泉水瓶，用手缓慢竖直向下拉矿泉水瓶使结点到达圆心O正下方5cm处静止。已知矿泉水瓶的质量为0.4kg，重力加速度g取，弹簧始终在弹性限度内。则此时每根弹簧的弹力大小为________N，松手瞬间矿泉水瓶的加速度大小为________。 四、解答题 13．如图甲中直升飞机处于悬停状态，图乙是直升机水平向右直线飞行过程中的体态（直升机正常向前飞行，不存在倒着飞情况）图中机身轴线与水平方向夹角为。已知飞机质量为，运动过程中所受阻力大小恒为重力倍（），方向与运动方向相反，桨翼转动造成空气对飞机作用力与机身轴线垂直，重力加速度为，求： (1)图甲中因为桨翼旋转造成空气对直升机作用力的大小和方向； (2)图乙中飞机运动的加速度大小。 14．今年国庆假期，小明在清远站首届航天航空科普展观看了我国战斗机发展历程。如图所示为某型号战斗机在地面上沿直线加速滑行和在空中斜向上匀速爬升的情景，战斗机在加速滑行和匀速爬升两个阶段中：所受推力的大小均与重力大小相等，方向与速度方向相同；所受空气阻力，方向与速度方向相反；所受升力，方向与速度方向垂直。K1、K2未知，已知重力加速度为g，战斗机质量为m，匀速爬升时的速度为v₀，方向与水平方向成。 (1)求K1、K2的值； (2)战斗机在水平地面上滑行，受到地面的摩擦阻力f₂与正压力N的关系为，若战斗机恰好能做匀加速直线运动，求的值和战斗机在水平地面上滑行的加速度大小。 15．如图所示，质量为m的小球分别用轻质细绳和悬挂，细绳与竖直方向的夹角为，细绳水平拉直，重力加速度为g。求： (1)细绳和上的拉力大小和； (2)若将细绳剪断，则细绳剪断瞬间，小球的加速度大小。 真题·实战演练 高频考点：牛顿第一定律超重和失重 1．（2025·河南·高考真题）野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 2．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 3．（2024·海南·高考真题）神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆，在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（　　） A．返回舱处于超重状态 B．返回舱处于失重状态 C．主伞的拉力不做功 D．重力对返回舱做负功 4．（2026·浙江·高考真题）（多选）下列说法正确的是（   ） A．变化的电场会产生磁场 B．汽车经过凹形路面最低点时处于超重状态 C．相对论时空观认为运动物体的长度与速度无关 D．秦山核电站通过提取海水中的氘和氚进行核反应获取能量 5．（2026·云南·高考真题）云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）（多选）如图，物块的质量分别为、、，通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接，与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放和，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能（为形变量），重力加速度大小为。则（     ） A．释放后瞬间的加速度大小为 B．释放后瞬间轻绳上的拉力大小为 C．释放后下降的最大距离为 D．释放后的速度最大值为 7．（2024·天津·高考真题）生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物，小车的底板和侧板垂直，底板和侧板对重物的弹力分别为、，忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变，重物始终与小车相对静止，小车水平向右运动，由匀速变为加速时（   ） A．增大，增大 B．减小，增大 C．增大，减小 D．减小，减小 8．（2025·甘肃·高考真题）（多选）如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（   ） A．小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B．剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C．小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D．小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 9．（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． 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $