第3章 第1课时 牛顿运动定律的理解和应用(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理讲义聚焦牛顿运动定律高考核心考点，涵盖牛顿第一定律（惯性）、第二定律（应用）、力学单位制及动力学两类基本问题，按“定律理解-规律应用-综合问题”逻辑架构，通过考点梳理、方法指导、真题训练，帮助学生突破受力与运动分析难点，体现复习系统性与针对性。 资料突出科学思维培养，采用“规范思维五部曲”教学活动，结合2025-2026年真题案例（如无人机升降、包裹运输），通过分层练习（基础判断、综合应用）提升学生模型建构与科学推理能力，保障短时间高效复习，为教师把控节奏、学生提升应考能力提供有力支持。

第1课时　牛顿运动定律的理解和应用 [复习目标] 1．理解牛顿第一定律的内容和意义。　2.理解牛顿第二定律的内容及应用。　3.知道力学单位制。　4.能够抓住受力分析和运动过程分析，熟练解决动力学的两类基本问题。　5.对于多运动过程问题，能够划分不同的运动过程，通过受力分析和运动分析，采用动力学方法进行解决。 一、牛顿第一定律 1．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。 2．意义 (1)指出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)指出了一切物体都具有惯性。 3．惯性与质量 (1)惯性：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质就叫惯性。 (2)惯性的量度：描述物体惯性的物理量是它的质量。质量是物体惯性大小的唯一量度。 4．伽利略的理想实验 (1)理想实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。 (2)科学推论：当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。 1．(1)物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止。(　　) (2)牛顿第一定律是实验定律。(　　) (3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。(　　) (4)伽利略的“理想实验＋科学推论”的方法是一种科学方法。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 二、牛顿第二定律和力学单位制 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。 3．力学单位制 (1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制。 (2)基本单位：基本量的单位。国际单位制的基本量共七个，是长度、质量、时间、电流、物质的量、热力学温度、发光强度，单位分别是米、千克、秒、安[培]、摩[尔]、开[尔文]、坎[德拉]。 (3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 2．(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同。(　　) (2)由m＝可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比。(　　) (3)可以利用牛顿第二定律确定高速电子的运动情况。(　　) (4)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。(　　) (5)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 考点一　牛顿第一定律和惯性 1．牛顿第一定律揭示了物体不受力作用时的运动状态：物体不受力时(实际上不存在)与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的。 2．惯性的两种表现形式 (1)物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。 (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，物体的运动状态容易改变。 (2026·辽宁葫芦岛市期末)2025年10月31日到11月1日，神舟二十一号飞行乘组经历了静止在地面、随火箭升空和顺利抵达中国空间站三个过程。关于航天员在不同地点或状态下的惯性大小正确的是(　　) A．在地面上静止时最大 B．在随火箭升空过程中最大 C．在中国空间站中最大 D．一样大 [解析]　物体惯性的大小只与物体的质量有关，质量不变，惯性不变。 [答案]　D 如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个球，随车一起匀速运动，当车突然停止运动，其他阻力不计，设车无限长，则两小球(　　) A．一定相碰 B．一定不相碰 C．若m1>m2，则肯定相碰 D．若m1<m2，则一定不相碰 [解析]　小车表面光滑，两个小球在水平方向上不受力的作用，根据牛顿第一定律可知，两球都保持原速度做匀速直线运动，它们之间的距离不会发生变化，因而它们一定不相碰，与质量的大小无关。 [答案]　B 考点二　牛顿第二定律和力学单位制 牛顿第二定律的“六性” 考向1　牛顿第二定律的理解和应用 (多选)(2025·广西卷，T9)独竹漂是我国一项民间技艺。如图所示，在平静的湖面上，独竹漂选手手持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则(　　) A．选手所受合力为零 B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下 C．手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移，更易保持平衡 D．选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面 [解析]　选手沿直线减速滑行，其所受合外力与运动方向相反，不为零，A错误；由于楠竹和选手相对静止，对选手(含划杆)受力分析可知，其受到楠竹的静摩擦力和支持力，则由平行四边形定则与牛顿第三定律可知楠竹受到选手作用力的方向不是竖直向下，B错误；手持划杆使选手(含划杆)的重心下移，更易保持平衡，C正确；对选手受力分析，其水平方向受到楠竹的摩擦力，竖直方向受到重力和楠竹的支持力，竖直方向受力平衡，则选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面，D正确。 [答案]　CD (2026·辽宁葫芦岛市一模)逆风能驶帆，这是力分解的神奇作用，如图所示，把帆面张在航向(船头指向)和风向之间，因风对帆的压力F垂直于帆面，它会分成两个分力F1、F2，其中F2垂直于船轴即航向(“龙骨”)，会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，已知帆面与航向之间的夹角为θ，船的总质量为m，下列说法正确的是(　　) A．F2＝F sin θ B．船受到的合力是F1 C．F1是船前进的动力 D．若船沿着航向的阻力为f，则船的加速度为 [解析]　根据几何关系可得F2＝F cos θ，故A错误；据题意可知F1与船运动的方向相同，是船前进的动力，船还受到其他阻力的作用，所以船受到的合力不是F1，故C正确，B错误；若船沿着航向的阻力为f，根据牛顿第二定律可得F合＝F1－f＝F sin θ－f＝ma，可得船的加速度a＝，故D错误。 [答案]　C (2026·山东烟台市期末)拉运木材的汽车在卸下木材时用两根细圆木作为导轨将木材卸下，如图所示，两根细圆木的一端P、M分别固定在地面上，另一端Q、N分别固定在车上，构成两条平行的轨道PQ和MN，它们与水平地面的夹角θ＝30°，装卸工在车上将一根质量为m、半径为R的圆柱形木材推上导轨后，由静止自由释放，木材能够沿着轨道下滑，已知轨道PQ和MN的间距为R，木材与细圆木轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度为g，则木材下滑的加速度大小为(　　) A．g B．g C．(－)g D．(－)g [解析]　 作出圆柱形木材垂直于细圆木的平面内受力示意图如图所示，根据题意，两细圆木间的距离与圆柱形木材半径相同，则α＝60°，在沿细圆木的方向有mg sin θ－2f＝ma，垂直于细圆木的方向有2N cos ＝mg cos θ，又有f＝μN，代入数据解得a＝g。 [答案]　A 考向2　力学单位制 (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． [解析]　结合动能公式Ek＝mv2可知能量单位为kg·(m/s)2，根据题意可知的单位为＝kg·(m/s)2，故A正确；同理的单位为＝kg2·m/s2，故不是能量的单位，故B错误；的单位为＝kg·(m/s)2，可知该单位为能量单位，故C正确；的单位为＝，不是能量单位，故D错误。 [答案]　AC 考点三　动力学的两类基本问题 1．解题思路 2．把握“两个分析”“一个桥梁” 3．找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。 (2026·云南红河州、文山州统测)如图所示为某种运载无人机，它是一种能够低空运载的遥控飞行器，其动力系统所能提供的最大升力F＝900 N，一架总质量m＝60 kg的该型号无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，t＝10 s时离地面的高度为200 m，运动过程中所受空气阻力大小恒定，g取10 m/s2。 (1)求运动过程中所受空气阻力大小。 (2)假设无人机竖直向上起飞5 s后关闭动力系统，求无人机距地面的最大高度(结果保留小数点后2位)。 [解析]　(1)根据题意，无人机在上升过程中有 F－mg－f＝ma 由运动学规律得上升高度h＝at2 解得a＝4 m/s2 联立解得f＝60 N。 (2)无人机起飞时间t1＝5 s时的位移 h1＝at 解得h1＝50 m 此时速度v1＝at1＝20 m/s 无人机失去动力后向上做匀减速运动，对此过程有mg＋f＝ma1，0－v＝－2a1h2 联立解得h2＝ m 则无人机距地面的最大高度 hm＝h1＋h2≈68.18 m。 [答案]　(1)60 N　(2)68.18 m (2026·广东清远市模拟)分拣机器人在快递行业的推广大大提高了工作效率，派件员在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上，机器人可沿直线将包裹送至指定投递口，停止运动后缓慢翻转托盘，当托盘倾角增大到θ时，包裹恰好开始下滑，如图甲所示。现机器人要把包裹从分拣处运至相距L＝45 m的投递口处，为了运输安全，包裹需与水平托盘保持相对静止。已知包裹与水平托盘间的动摩擦因数μ＝0.75，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)机器人在卸下包裹时托盘的最小倾角θ及运输包裹的过程中允许的最大加速度大小； (2)若机器人运行的最大速度vm＝3 m/s，则机器人从分拣处运行至投递口(恰好静止)所需的最短时间t。 [解析]　(1)根据题意，当包裹刚开始下滑时满足mg sin θ＝μmg cos θ 解得θ＝37° 当包裹与水平托盘间的摩擦力达到最大静摩擦力时，加速度最大，即μmg＝ma 解得a＝7.5 m/s2。 (2)当机器人先以最大加速度做匀加速直线运动，加速至最大速度，然后做匀速直线运动，最后以最大加速度做匀减速直线运动，减速至零时，机器人从分拣处运行至投递口所需时间最短，则匀加速直线运动阶段有x1＝，t1＝ 匀减速阶段有x3＝，t3＝ 所以匀速运动的时间t2＝＝ 联立可得t＝t1＋t2＋t3＝15.4 s。 [答案]　(1)37°　7.5 m/s2　(2)15.4 s 如图所示，倾角为37°的足够长斜面体固定在水平面上，质量m＝1.5 kg的小物块在恒定拉力F的作用下，从斜面体底端由静止沿斜面向上运动，经t1＝2 s后撤去拉力。已知小物块与斜面体间的动摩擦因数μ＝0.5，拉力大小F＝15 N、方向与斜面夹角为37°斜向上，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)小物块沿斜面向上运动的位移大小； (2)小物块再次返回斜面底端时的速度大小。 [规范答题] 规范 思维 五部 曲 1.速读题目：通过迅速浏览题目，对题目考点和考查目的进行定位。 2.信息获取：抓住关键词，挖掘隐含条件，明确解题方向。 3.做好分析：受力分析和运动过程分析，找到运动转折点关联物理量。 4.规范列式：根据牛顿第二定律和运动学公式，对每一过程分别列字母表达式。 5.代数求解：注意计算过程不要写在解答中，解答过程只给出最终结果和单位即可。 规范答题模板 [解析]　 (1)撤去拉力前，对小物块受力分析如图所示 沿斜面方向有 F_cos_37°－mg_sin_37°－μFN＝ma1 垂直于斜面方向有 F sin 37°＋FN＝mg_cos_37° 撤去拉力时，小物块的位移x1＝a1t 小物块的速度v1＝a1t1 撤去拉力小物块继续向上运动过程有 mg_sin_37°＋μmg_cos_37°＝ma2 小物块的位移x2＝ 小物块沿斜面向上运动的位移x＝x1＋x2 解得x＝2.2 m。 (2)小物块沿斜面向下运动，根据牛顿第二定律有mg_sin_37°－μmg_cos_37°＝ma3 根据速度位移关系有v＝2a3x 解得v2＝ m/s。 [答案]　(1)2.2 m　(2) m/s 学科网（北京）股份有限公司 $