第四章 周末练8 牛顿第一定律 牛顿第二定律（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

**基本信息** 聚焦牛顿运动定律，通过概念辨析、规律应用、情境分析及实验探究，系统覆盖惯性、力与运动关系及牛顿第二定律应用，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1题|判断正误|牛顿第一定律的形成与惯性本质| |规律应用|2题|公式计算/瞬时分析|F=ma的直接应用及瞬时加速度求解| |情境分析|5题|生活/科技情境|结合斜面、索道、返回舱等模型，体现运动与相互作用观念| |实验探究|2题|实验设计/数据处理|验证牛顿第二定律，培养科学探究能力|

周末练8　牛顿第一定律　牛顿第二定律 [分值：50分] [1~5题，每题3分，6、7题，每题4分] 1.(2025·淮安市高校协作体高一联考)关于牛顿第一定律，下列说法不正确的是(　　) A.安全带的作用是防止人在汽车刹车时由于惯性而发生危险 B.牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的 C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证 D.牛顿第一定律说明力是改变惯性的原因 答案　D 解析　安全带的作用是防止汽车刹车时人由于惯性向前运动而发生危险，故A正确；牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的，故B正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证，故C正确；牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 2.(2025·淮安市高一检测)甲、乙两辆玩具汽车停放在水平桌面上，甲车的合力是乙车合力的2倍，甲车的加速度大小为2.4 m/s2，乙车的加速度大小为1.5 m/s2，甲、乙两车的质量之比为(　　) A.4∶5 B.5∶4 C.5∶8 D.8∶5 答案　B 解析　由牛顿第二定律F=ma可得=·=2×=，故选B。 3.小球A、B用不同的连接方式悬挂，系统处于静止状态。如图甲，A与天花板用轻弹簧连接，A、B用细绳连接；如图乙，A与天花板用细绳连接，A、B用轻弹簧连接。mA=m，mB=2m，重力加速度大小为g，取竖直向下为正方向，则剪断甲、乙图中细绳瞬间，甲、乙图中A的加速度分别为(　　) A.-g　g B.-g　3g C.-2g　3g D.-2g　g 答案　C 解析　题图甲中，剪断细绳前，以A、B为整体，可知弹簧弹力为F弹=3mg，取竖直向下为正方向，剪断细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则A的加速度为aA===-2g，题图乙中，剪断细绳前，以B为研究对象，可知弹簧弹力为F弹′=2mg，剪断细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，则A的加速度为aA′===3g，故选C。 4.图甲为汽车安全带的结构图，安全带缠绕在卷轴上，连接摆锤的轻杆和棘爪始终保持垂直。如图乙所示，当汽车做匀变速直线运动时，连接摆锤的轻杆与竖直方向的夹角为37°，摆锤带动棘爪卡住卷轴。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，不计空气阻力。汽车此时在做(　　) A.加速度大小为8 m/s2的减速运动 B.加速度大小为8 m/s2的加速运动 C.加速度大小为7.5 m/s2的加速运动 D.加速度大小为7.5 m/s2的减速运动 答案　C 解析　对摆锤受力分析有mgtan 37°=ma，解得a=gtan 37°=7.5 m/s2，可知汽车的加速度大小为7.5 m/s2，方向水平向右，与汽车前进方向相同，汽车做加速运动。故选C。 5.如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面体固定在水平地面上，斜面上放置有质量m=2 kg的小物块，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将小物块由静止释放同时对其施加沿斜面向上的恒力F，小物块在斜面上做加速度大小为1 m/s2的匀加速直线运动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°=0.6。则恒力F的大小可能是(　　) A.6 N B.20 N C.4 N D.22 N 答案　D 解析　对小物块受力分析可知，当其沿斜面向上运动时F1-mgsin θ-μmgcos θ=ma，解得F1=22 N，当其沿斜面向下运动时mgsin θ-μmgcos θ-F2=ma，解得F2=2 N，故选D。 6.庐山是江西的著名旅游胜地之一。如图是庐山索道的抽象物理模型，已知体重约为50 kg的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为30°，当载人轿厢沿钢索斜向右上做加速度大小a为4 m/s2的匀加速直线运动时，则下列说法正确的是(　　) A.游客受到水平向左的摩擦力 B.游客受到的摩擦力大小约为173 N C.游客对轿厢的作用力竖直向下 D.轿厢对游客的支持力约为250 N 答案　B 解析　对游客受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力，三力的合力提供游客沿钢索斜向右上的加速度，由牛顿第二定律有F合==ma，由力的分解有Ff=F合cos 30°＝macos 30°，FN-mg=F合sin 30°=masin 30°，联立解得Ff≈173 N，FN=600 N，B正确，A、D错误；游客对轿厢的压力竖直向下，摩擦力水平向左，因此游客对轿厢的作用力斜向左下方，C错误。 7.★★(2024·南京市高一检测)2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，返回舱使用降落伞降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为θ。返回舱在接近地面时，带着降落伞减速降落，若把该过程看成匀减速过程且加速度大小为a，已知返回舱的质量为M，降落伞的质量为m，重力加速度为g，不计返回舱受到的空气阻力，下列说法正确的是(　　) A.降落伞所受空气阻力等于Mg+mg B.10根轻绳对返回舱的合力等于Mg C.10根轻绳对返回舱的合力等于Ma+Mg D.每根绳子上的拉力大小等于 答案　C 解析　对返回舱、轻绳和降落伞整体受力分析，根据牛顿第二定律有Ff-Mg-mg=(M+m)a，解得Ff=Mg+mg+(M+m)a，故A错误；对返回舱受力分析，根据牛顿第二定律有F-Mg=Ma，则10根轻绳对返回舱的合力为F=Ma+Mg，故B错误，C正确；根据力的合成可知F=10FTcos θ，则每根绳子上的拉力大小为FT=，故D错误。 8.(10分)(2024·盐城市高一校考)某同学在学校实验室用如图甲所示装置验证牛顿第二定律，小车后面固定一条纸带，纸带穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的轻质定滑轮和轻质动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测量小车受到拉力的大小。已知电火花计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2。 (1)(2分)下列说法正确的是　　　　。 A.电火花计时器应使用工作电压约为8 V的交流电源 B.调整长木板上定滑轮的高度使细线与长木板平行 C.本实验中，小车与钩码的加速度大小相等 D.实验条件必须满足钩码的质量远小于小车的质量 (2)(2分)实验中得到的部分纸带及测量情况如图乙所示，每两个点之间还有四个点未画出，根据图乙的纸带可求出小车的加速度a=　　　　 m/s2(结果保留三位有效数字)； (3)(2分)该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图线如图丙所示，图像不过原点的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　； (4)(2分)若图丙中图线在纵轴上的截距为a0，直线斜率为k，则小车的质量M=　　　　　； (5)(2分)该同学发现，不断增加钩码的质量，小车的加速度会趋向于一恒定值，该值大小为　　　 m/s2(结果保留三位有效数字)。 答案　(1)B　(2)0.820　(3)平衡阻力过度　(4)　(5)19.6 解析　(1)电火花计时器应使用工作电压为220 V的交流电源，A错误；实验进行时，拉小车的细线与长木板平行，能保证运动过程中拉力方向不变且恒定，B正确；小车加速度为钩码加速度的2倍，C错误；细线上的拉力大小由拉力传感器测出，不需要满足钩码的质量远小于小车的质量，D错误。 (2)由题可知，相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s 由逐差法可得加速度大小为a= m/s2=0.820 m/s2 (3)拉力传感器示数F=0时，小车的加速度不为零，可知平衡阻力过度。 (4)由题可知F=Ma-Ma0 解得a=F+a0 故小车的质量M= (5)钩码与小车通过动滑轮由细线连接，故小车加速度为钩码加速度的2倍，设小车加速度为a，钩码质量为m，分别对钩码和小车受力分析，由牛顿第二定律得mg-2F=m，F=Ma 联立解得a=g 不断增加钩码的质量，m≫M 故有a=2g=19.6 m/s2。 9.(7分)某同学设计了一个加速度计，如图所示。在沿水平方向安装的固定光滑杆上套一个质量为100 g的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为10 N/m的轻弹簧相连，两弹簧的另一端与固定端相连。当加速度计水平静止时，两弹簧均为自然长度，滑块上的指针指向刻度尺中间的0刻度线处。使用时，根据需要将加速度计水平或竖直固定在待测物体上。重力加速度g取10 m/s2。 (1)(3分)若待测物体沿水平方向运动，将加速度计水平固定在物体上，指针指向0刻度线左侧2 cm处，求物体运动的加速度大小和方向； (2)(4分)若待测物体沿竖直方向运动，将加速度计竖直固定在物体上，指针指向0刻度线下方3 cm处，求物体运动的加速度大小和方向。 答案　(1)4 m/s2　方向水平向右　(2)4 m/s2　方向竖直向下 解析　(1)由牛顿第二定律可得2kx=ma 代入数据解得a=4 m/s2，方向水平向右 (2)由牛顿第二定律可得mg-2kx′=ma′ 代入数据解得a′=4 m/s2，方向竖直向下 10.(10分)(2024·江苏省高一期末)在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。沿水平冰道滑行时雪橇总质量为m=130 kg，如图所示，某段时间内马对雪橇的拉力F与水平方向的夹角为θ=37°、大小恰为500 N时，雪橇恰好做匀速直线运动。g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。 (1)(5分)求雪橇与冰道之间的动摩擦因数μ； (2)(5分)若马的拉力突然增大到F1为1 000 N，马对雪橇的拉力方向与水平方向的夹角仍为θ=37°，求雪橇的加速度的大小。 答案　(1)0.4　(2)4 m/s2 解析　(1)雪橇做匀速直线运动，受力如图所示 由滑动摩擦力公式和平衡条件得Ff=μFN，Ff=Fcos θ，Fsin θ+FN=mg 代入数据得μ=0.4 (2)由滑动摩擦力公式、平衡条件和牛顿第二定律得Ff′=μFN′，F1cos θ-Ff′=ma，F1sin θ+FN′=mg 代入数据得a=4 m/s2。 学科网（北京）股份有限公司 $