2026-2027学年初高物理衔接21天闯关学习计划--闯关20 牛顿第二定律

**基本信息** 以三步解题法为核心，衔接初高中力与运动关系，系统构建牛顿第二定律的理解与应用体系，培养运动和相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |衔接知识|解题步骤3步|定对象-分析力和运动-求合力（合成/正交分解）|初中定性关系→高中定量表达式（F=ma）及单位定义，形成概念递进链| |巩固训练|12单选+1填空|结合场景应用公式，通过受力分析与运动过程分析强化科学推理|从基础理解（惯性、单位）到综合应用（弹簧、电磁弹射），覆盖核心考法与易错点|

闯关20 牛顿第二定律 衔 接 知 识 衔接点：力与 运动的关系 知识定位 养成思维：牛顿第二定律的解题步骤 ①定对象：依据题意正确选取研究对象； ②分析力和运动：对研究对象作出受力示意图 和运动情景图； ③求合力：一般采用合成法或正交分解法求解。 ①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 ②表达式：F=ma (由初中的定性关系变为高中 的定量关系) ③力的单位：N, 且 1N=1kg ·m/s² ( 初中直接给 出力的单位，而高中给出了力的单位的定义) 巩 固 训 练 ①力不是维持物体运动 状态的原因，而是改变 物体运动状态的原因 ②质量大的物体运动状 态不容易改变 ③在国际单位制中，力 的单位是牛顿(N) 高一 牛顿第二定律的理解 初中 牛顿第一定律的理解 知识迁移 巩固训练 一、单选题 1．光滑水平面上，甲、乙两物体质量分别为m甲和m乙，且m甲>m乙。若甲、乙受到相同的水平恒力F作用，产生的加速度分别为a甲和a乙，则a甲与a乙的大小关系正确的是（　　） A．a甲>a乙 B．a甲<a乙 C．a甲=a乙 D．无法确定 【答案】B 【详解】根据牛顿第二定律，甲乙的加速度分别为： 又，则 故选B。 2．如图甲所示，水平地面上有一质量m=11kg的木箱，受到大小F0=60N、与水平方向成的拉力作用做匀加速直线运动，加速度大小a=1m/s2。如图乙所示，若对该木箱施加与水平方向成角的推力F，F无论为多大都不能推动木箱。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6.则最小值为（    ） A． B．2 C． D． 【答案】B 【详解】用力F0拉木箱时，则由牛顿第二定律 解得μ=0.5 推力F推木箱时，则 解得 F无论多大都不能推动木箱，则 可得 故选B。 3．关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（　　） A．雨雪天气货车要慢速行驶，是为了减小货车的惯性 B．踢足球比赛中，足球在静止时有惯性，在空中运动时也有惯性 C．一个人推汽车，经过较长时间汽车速度仍为零，这个现象违背牛顿第二定律 D．手拍桌子，手会感觉到疼是因为桌子对手的力大于手对桌子的力 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与速度无关；慢速行驶不能减小惯性，A错误； B．惯性是物体的固有属性，无论物体处于静止状态还是运动状态，都具有惯性，B正确； C．牛顿第二定律 指出，加速度由合力决定；当推力与摩擦力等阻力平衡时，合力为零，加速度为零，符合牛顿第二定律，C错误； D．根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反；手拍桌子时，手对桌子的力与桌子对手的力大小相等，D错误。 故选B。 4．“反向蹦极”（图甲）是一种安全又刺激的运动，其简化示意图如图乙所示。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定，打开扣环后，人从A点沿竖直方向经B点上升到最高点C点，B点时速度最大，到达C点前绳子已经松弛。不计空气阻力，则（　　） A．从A到B过程人的加速度一直减小 B．从B到C过程人的加速度一直增大 C．B点一定为弹性绳的原长位置 D．上升到C点后人处于平衡状态 【答案】A 【详解】A．对人进行受力分析知人受重力和弹性绳的弹力，依题意，人在A点时要加速向上，故有，又依题意，人在B点时速度最大，故从A到B过程人的加速度方向始终与运动方向相同，根据牛顿第二定律有，此过程弹性绳要恢复原长，故减小且始终大于，可知从A到B过程人的加速度一直减小，A正确； B．依题意，人在B点时速度最大，此时加速度，即弹性绳弹力等于重力，从B到C过程，弹性绳的弹力继续减小，有，由知加速度方向向下且增大，到达C点前绳子已经松弛，说明弹性绳弹力减为0后，人继续向上，这个过程加速度等于且保持不变，B错误； C．根据前面分析可知B点有，故B点不是弹性绳的原长位置，C错误； D．根据前面分析可知人在C点只受重力，处于失重状态，D错误。 故选A。 5．乒乓球是我国的国球，我国运动员多次包揽国际大赛金牌，如图是某同学练习乒乓球时将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前运动，运动过程中球与球拍始终保持相对静止，忽略摩擦力及空气对乒乓球的影响，则（　　） A．乒乓球受到的合外力为零 B．球拍对乒乓球的作用力为零 C．乒乓球受到沿水平方向的合外力 D．球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上 【答案】C 【详解】D．由于忽略摩擦力及空气对乒乓球的影响，对乒乓球进行受力分析，乒乓球受到重力，球拍对乒乓球的支持力，由于人推动乒乓球沿水平直线向前运动，可知重力与支持力的合力方向一定沿水平向前，支持力方向垂直于球拍斜向右上方，即球拍对乒乓球作用力的方向垂直于球拍斜向右上方，故D错误； A．根据上述可知，乒乓球受到的合外力方向沿水平向前，大小不为零，故A错误； B．根据上述，球拍对乒乓球有支持力的作用，球拍对乒乓球的作用力不为零，故B错误； C．根据上述，乒乓球受到沿水平方向向前的合外力，故C正确。 故选C。 6．在某智能仓储自动化系统中，一个质量为20kg的自动导引车沿直线运动，该自动导引车所受的合力F随着时间t的变化规律如图所示，则下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】因自动导引车第1s内和第3s内所受合力大小恒定、方向相反，故自动导引车第1s内和第3s内分别做匀变速直线运动，并且加速度方向相反。而匀变速直线运动的v-t是倾斜直线、其x-t关系是二次函数关系，图像是曲线，第2s内合力为零做匀速直线运动，x-t图像是倾斜直线 ，v-t图像是平行时间轴的直线。 故选D。 7．蹦极，结合了冒险与美景的双重享受，为一项广受游客欢迎的极限娱乐活动。已知某户外蹦极项目使用的蹦极绳的劲度系数为20N/m，要求参与者的质量不得超过100kg，蹦极过程中人能承受的最大加速度为2g（g为重力加速度，取）。若蹦极绳符合胡克定律，则蹦极绳的最大伸长量为（　　） A．50m B．100m C．150m D．200m 【答案】C 【详解】在蹦极绳伸长量最大时（最低点），弹力 与重力的合力提供向上的加速度。由牛顿第二定律 人能承受的最大加速度 代入解得 由胡克定律 解得蹦极绳的伸长量的最大值为 故选 C。 8．A、B两个球用轻弹簧连接，A球质量为2m，B球质量为3m，小球A由轻绳悬挂在天花板上O点，两球处于平衡状态，如图所示。现突然剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度大小分别为和；则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】剪断轻绳之前，对B进行分析，弹簧处于拉伸状态，根据平衡条件，可得弹簧拉力大小为 在剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为；对B分析，根据牛顿第二定律有 解得 对A分析，根据牛顿第二定律有 解得 故选B。 9．2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机已在福建舰上成功完成首次电磁弹射起飞和着舰训练。福建舰的单次电磁弹射仅需3秒即可精准释放所需动力，弹射速度最大可调整为370km/h，适配2-70吨的各类舰载机，则（　　） A．3s指的是时刻 B．370km/h指的是平均速率 C．弹射动力相同时，舰载机质量越大，加速度越大 D．被弹射的舰载机在加速过程中，加速度方向和速度方向同向 【答案】D 【详解】A．3s表示弹射过程持续的时间间隔，是时间段而非时刻点，故A错误； B．370km/h描述弹射过程中达到的最大瞬时速度，而非整个过程的平均速率，故B错误； C．根据牛顿第二定律，弹射动力相同时，质量越大，加速度越小，故C错误； D．舰载机加速过程中速度增大，加速度方向与速度方向始终相同，故D正确。 故选D。 10．如图，质量为2kg的无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升，前6s上升了18m，上升过程中受到的空气阻力大小恒为4N，重力加速度大小取，则该过程中，无人机受到的升力大小为（　　） A．22N B．24N C．26N D．28N 【答案】C 【详解】根据位移时间关系式 结合牛顿第二定律 解得升力大小为 故选C。 11．如图所示，用水平轻弹簧拉光滑水平面上质量为1kg的物体，使物体做匀变速直线运动。若在采用国际单位制的情况下，物体的速度随时间变化的规律为v=2t，弹簧在弹性限度内的伸长量为2cm，则该弹簧的劲度系数为（　　） A．100N/m B．200N/m C．250N/m D．400N/m 【答案】A 【详解】根据牛顿第二定律有 其中， 根据 可知 解得该弹簧的劲度系数。 故选A。 12．《考工记》中记载了“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动一段距离。“马力既竭，辀犹能一取焉”蕴含的物理规律是（     ） A．胡克定律 B．牛顿第一定律 C．牛顿第二定律 D．牛顿第三定律 【答案】B 【详解】根据题意可知，“马力既竭，辀犹能一取焉” 的意思是即使马对车不施加拉力了，车具有惯性，要保持原来的运动状态，因此还能继续向前运动一段距离。蕴含的物理规律是牛顿第一定律。 故选B。 二、知识点填空题 13．牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟合外力________，跟物体的质量________，加速度的方向跟_________________。 (2)表达式：________，式中k是比例系数，F是物体所受的________。 (3)国际单位制中：________。 【答案】(1) 成正比 成反比 合外力的方向相同 (2) kma 合外力 (3)ma 【详解】（1）略 （2）略 （3）略 学科网（北京）股份有限公司 $ 闯关20 牛顿第二定律 衔 接 知 识 衔接点：力与 运动的关系 知识定位 养成思维：牛顿第二定律的解题步骤 ①定对象：依据题意正确选取研究对象； ②分析力和运动：对研究对象作出受力示意图 和运动情景图； ③求合力：一般采用合成法或正交分解法求解。 ①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 ②表达式：F=ma (由初中的定性关系变为高中 的定量关系) ③力的单位：N, 且 1N=1kg ·m/s² ( 初中直接给 出力的单位，而高中给出了力的单位的定义) 巩 固 训 练 ①力不是维持物体运动 状态的原因，而是改变 物体运动状态的原因 ②质量大的物体运动状 态不容易改变 ③在国际单位制中，力 的单位是牛顿(N) 高一 牛顿第二定律的理解 初中 牛顿第一定律的理解 知识迁移 巩固训练 一、单选题 1．光滑水平面上，甲、乙两物体质量分别为m甲和m乙，且m甲>m乙。若甲、乙受到相同的水平恒力F作用，产生的加速度分别为a甲和a乙，则a甲与a乙的大小关系正确的是（　　） A．a甲>a乙 B．a甲<a乙 C．a甲=a乙 D．无法确定 2．如图甲所示，水平地面上有一质量m=11kg的木箱，受到大小F0=60N、与水平方向成的拉力作用做匀加速直线运动，加速度大小a=1m/s2。如图乙所示，若对该木箱施加与水平方向成角的推力F，F无论为多大都不能推动木箱。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6.则最小值为（    ） A． B．2 C． D． 3．关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（　　） A．雨雪天气货车要慢速行驶，是为了减小货车的惯性 B．踢足球比赛中，足球在静止时有惯性，在空中运动时也有惯性 C．一个人推汽车，经过较长时间汽车速度仍为零，这个现象违背牛顿第二定律 D．手拍桌子，手会感觉到疼是因为桌子对手的力大于手对桌子的力 4．“反向蹦极”（图甲）是一种安全又刺激的运动，其简化示意图如图乙所示。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定，打开扣环后，人从A点沿竖直方向经B点上升到最高点C点，B点时速度最大，到达C点前绳子已经松弛。不计空气阻力，则（　　） A．从A到B过程人的加速度一直减小 B．从B到C过程人的加速度一直增大 C．B点一定为弹性绳的原长位置 D．上升到C点后人处于平衡状态 5．乒乓球是我国的国球，我国运动员多次包揽国际大赛金牌，如图是某同学练习乒乓球时将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前运动，运动过程中球与球拍始终保持相对静止，忽略摩擦力及空气对乒乓球的影响，则（　　） A．乒乓球受到的合外力为零 B．球拍对乒乓球的作用力为零 C．乒乓球受到沿水平方向的合外力 D．球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上 6．在某智能仓储自动化系统中，一个质量为20kg的自动导引车沿直线运动，该自动导引车所受的合力F随着时间t的变化规律如图所示，则下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．蹦极，结合了冒险与美景的双重享受，为一项广受游客欢迎的极限娱乐活动。已知某户外蹦极项目使用的蹦极绳的劲度系数为20N/m，要求参与者的质量不得超过100kg，蹦极过程中人能承受的最大加速度为2g（g为重力加速度，取）。若蹦极绳符合胡克定律，则蹦极绳的最大伸长量为（　　） A．50m B．100m C．150m D．200m 8．A、B两个球用轻弹簧连接，A球质量为2m，B球质量为3m，小球A由轻绳悬挂在天花板上O点，两球处于平衡状态，如图所示。现突然剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度大小分别为和；则（　　） A．， B．， C．， D．， 9．2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机已在福建舰上成功完成首次电磁弹射起飞和着舰训练。福建舰的单次电磁弹射仅需3秒即可精准释放所需动力，弹射速度最大可调整为370km/h，适配2-70吨的各类舰载机，则（　　） A．3s指的是时刻 B．370km/h指的是平均速率 C．弹射动力相同时，舰载机质量越大，加速度越大 D．被弹射的舰载机在加速过程中，加速度方向和速度方向同向 10．如图，质量为2kg的无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升，前6s上升了18m，上升过程中受到的空气阻力大小恒为4N，重力加速度大小取，则该过程中，无人机受到的升力大小为（　　） A．22N B．24N C．26N D．28N 11．如图所示，用水平轻弹簧拉光滑水平面上质量为1kg的物体，使物体做匀变速直线运动。若在采用国际单位制的情况下，物体的速度随时间变化的规律为v=2t，弹簧在弹性限度内的伸长量为2cm，则该弹簧的劲度系数为（　　） A．100N/m B．200N/m C．250N/m D．400N/m 12．《考工记》中记载了“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动一段距离。“马力既竭，辀犹能一取焉”蕴含的物理规律是（     ） A．胡克定律 B．牛顿第一定律 C．牛顿第二定律 D．牛顿第三定律 二、知识点填空题 13．牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟合外力________，跟物体的质量________，加速度的方向跟_________________。 (2)表达式：________，式中k是比例系数，F是物体所受的________。 (3)国际单位制中：________。 学科网（北京）股份有限公司 $