第3章 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

该高中物理高考复习课件聚焦牛顿运动定律核心考点，依据高考评价体系明确惯性理解、牛顿第二定律应用、超重失重分析及力学单位制四大考查要求，通过考点权重分析（如牛顿第二定律应用占比超40%）和常考题型归纳（瞬时加速度、图像问题等），构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+模型建构+科学推理”的备考策略，如以2025年神舟二十号火箭发射为背景训练牛顿第二定律应用，用轻杆与弹簧模型突破瞬时加速度问题，培养学生科学思维素养。特设易错点警示（如惯性与速度无关）和答题模板，助力学生掌握解题技巧，教师可据此高效规划复习，提升备考针对性。

第1讲　牛顿第一定律　牛顿第二定律 第三章　运动和力的关系 1 [学习目标]　1.理解惯性的本质及牛顿第一定律的内容。2.掌握牛顿第二定律的内容及公式，并会应用其解决问题。3.知道力学单位制，会用国际单位制检查结果表达式是否正确。 2 考点一　牛顿第一定律的理解 考点二　牛顿第二定律的理解及简单应用 考点三　超重与失重问题 考点四　力学单位制 内容索引 3 考点一　牛顿第一定律的理解 一 4 1.牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持_______________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揭示了物体的固有属性：一切物体都有__________，因此牛顿第一定律又叫__________定律。 ②揭示了力与运动的关系：力不是__________物体运动状态的原因，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 惯性 惯性 维持 加速度 盘点 核心知识 2.惯性 (1)定义：物体具有的保持原来_____________状态或静止状态的性质。 (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度。质量大的物体惯性_________，质量小的物体惯性__________。 (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的 运动情况和受力情况__________。 匀速直线运动 大 小 无关 (4)惯性的两种表现形式 ①保持“原状”：物体在不受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)。 ②反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。 3.伽利略的理想实验 (1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理 (数学演算)。 (2)作用：提出力不是维持物体运动状 态的原因。 伽利略是物理理想实验的开拓者。理 想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。 [判断正误] 1.牛顿第一定律是实验定律。(　　) 2.运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。(　　) 3.物体不受力时，不可能做匀速直线运动。(　　) 4.汽车速度越大，刹车时越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越 大。(　　) × × × × [典例1]　《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”的记载，描述 了马对车施力停止后车继续前行的现象。以下关于此现象的分析正确的是(　　) A.车前行是因为受到马的惯性作用 B.马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性 C.车的惯性随速度增大而减小 D.此现象说明力是维持物体运动状态的原因 B 提升 关键能力 [解析]　题中描述的是惯性现象(牛顿第一定律)，车在马停止后继续前行，是因为其具有保持原有运动状态的特性，即惯性，故A错误，B正确；惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故C错误；力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 [典例2]　(2026·江苏苏州中学模拟)大型油罐车 内部设置了一些固定挡板，如图所示，油罐车在 水平路面上行驶。下列说法正确的是(　　) A.油罐车匀速前进时，油没有惯性 B.油罐车加速前进时，油的液面仍然保持水平 C.油罐车减速前进时，两挡板间油的液面前低后高 D.挡板间油的质量相对小，可以有效减弱变速时油的涌动 D [解析]　惯性的大小只取决于物体的质量，和物体的运动状态无关，故A错误；当油罐车加速前进时，由于惯性油向后涌动，所以油的液面应前低后高，故B错误；当油罐车减速前进时，油向前涌动，两挡板间油的液面前高后低，故C错误；当挡板间油的质量相对小时，油的惯性小，可以有效减弱变速时油的涌动，故D正确。 考点二　牛顿第二定律的理解及简单应用 二 14 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__________，加速度的方向跟作用力的方向__________。 (2)表达式：F＝__________。 正比 反比 相同 ma 盘点 核心知识 2.对牛顿第二定律的理解 3.合力、加速度、速度间的决定关系 (1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向。只要合力不为零，不管速度多大，物体都有加速度。 (2)合力与速度同向时，物体做加速运动；合力与速度反向时，物体做减速运动；合力与速度不共线时，物体做曲线运动，但合力与速度无必然联系。 (3)a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系。 (4)a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。 [判断正误] 1.牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。(　　) 2.如果单位合适，牛顿第二定律的表达式可以是F＝1 000ma。(　　) 3.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。(　　) 4.物体所受合外力增大，速度一定增大。(　　) × √ × × 考向1　牛顿第二定律的理解 [典例3]　下列说法不正确的是(　　) A.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，在力刚作用瞬间，物体立即获得加速度 B.物体由于做加速运动，所以才受合力作用 C.F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关 D.物体所受合力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小 B 提升 关键能力 [解析]　由于物体的加速度与合力是瞬时对应关系，因此在力刚作用瞬间，物体会立即获得加速度，A正确；根据因果关系，合力是产生加速度的原因，即物体由于受合力作用，才会产生加速度，B错误；牛顿第二定律F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关，C正确；由牛顿第二定律知物体所受合力减小，加速度一定会减小，而速度的变化由加速度和初速度共同决定，不一定会减小，D正确。 考向2　牛顿第二定律的简单应用 [典例4]　(2025·甘肃卷)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1 s内燃料对火箭的平均推力约为6×106 N，火箭质量约为500吨 且认为在1 s内基本不变，则火箭在初始1 s内的加速度大小约为(重力加 速度g取10 m/s2)(　　) A.2 m/s2　　　　　　　 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.12 m/s2 [解析]　根据题意，由牛顿第二定律有F－mg＝ma，代入数据解得a＝ m/s2＝2 m/s2，故选A。 A 考向3　瞬时加速度问题 [典例5]　(2026·江苏昆山检测)如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的 是(　　) A.物块A的加速度为0 B.物块A的加速度为 C.物块B的加速度为0 D.物块B的加速度为 B [解析]　剪断细线前，弹簧的弹力F弹＝mgsin 30°＝mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹＝mg，对A、B根据牛顿第二定律得，加速度为a＝，即A和B的加速度均为，故B正确，A、C、D错误。 [典例6]　(2025·江苏扬州质检)如图甲、 乙所示，用细绳拴一个质量为m的小球， 小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和 轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向 的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平。 已知重力加速度大小为g，sin 53°＝0.8， cos 53°＝0.6。下列结论正确的是(　　) A.甲、乙两种情景中，小球静止时，细绳的拉力大小均为mg B.图甲所示情景中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g C.图乙所示情景中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g D.甲、乙两种情景中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为g C [解析]　题图甲、乙两种情景中，小球静止时，轻杆 对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右，如图 所示，由平衡条件得细绳的拉力大小都为FT＝ mg，故A错误；题图甲所示情景中，细绳烧断瞬间， 小球的加速度大小为a1＝g，题图乙所示情景中，细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为a2＝g，故C正确，B、D错误。 瞬时加速度问题的两种常见模型 方法技巧 1.如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系 统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水 平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　) A.　　　　　　　　 B. C. D. A 教参独具 解析：当两球运动至二者相距L时，如图所示，由几何关系可知sin θ＝，由数学知识可知cos θ＝，设绳子拉力为FT，对结点O，由平衡条件，水平方向有2FTcos θ＝F，解得FT＝F，对任意小球由牛顿第二定律有FT＝ma，解得a＝，故A正确，B、C、D错误。 2.如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动。某时刻突然撤去该拉 力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前(　　) A.P的加速度大小的最大值为2μg B.Q的加速度大小的最大值为2μg C.P的位移大小一定大于Q的位移大小 D.P的速度大小均不小于同一时刻Q的速度大小 A 解析：两滑块匀速运动的过程中，弹簧对P、 Q的弹力大小均为kx＝μmg，当撤去拉力后， 对滑块P，由牛顿第二定律有kx'＋μmg＝ma1，同理对滑块Q有μmg－kx'＝ma2，从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长过程中，弹力由μmg一直减小到零，所以P的加速度大小的最大值为刚撤去拉力F瞬间的加速度大小，此时P的加速度大小为2μg，而弹簧恢复原长时，Q的加速度大小达到最大值，即Q的最大加速度大小为μg，A项正确，B项错误；由于弹簧恢复原长前滑块P的加速度一直大于Q的加速度，且两滑块初速度相同，所以撤去拉力后P的速度一直小于同一时刻Q的速度，所以P的位移一定小于Q的位移，C、D项错误。 3.(2026·山西晋城模拟)如图所示，一个箱子用轻绳悬吊 在空中处于静止状态，质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接 竖直立在箱子内，P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪 断轻绳，则在剪断轻绳的瞬间(　　) A.弹簧的弹力突然减为零 B.P与箱顶的作用力仍然为零 C.P受到的合力小于Q受到的合力 D.Q对箱底的压力减为原来的一半 D 解析：未剪断轻绳时，弹簧的弹力大小等于物块P的重力， 剪断轻绳的一瞬间，整体向下的加速度为g，弹簧长度不 变，弹力不变，仍等于物块P的重力，故A错误；由于P的 加速度为g，因此箱顶对P的压力与弹簧弹力等大反向，故 B错误；由于剪断轻绳的一瞬间，整体向下的加速度为g， 故P和Q受到的合力均等于它们的重力，P受到的合力等于 Q受到的合力，故C错误；未剪断轻绳时，Q对箱底的压力 等于P、Q的总重力，剪断轻绳的一瞬间，Q的加速度为g，则Q受到箱底的支持力与弹簧的弹力大小相等，即这时Q对箱底的压力减为原来的一半，故D正确。 考点三　超重与失重问题 三 33 1.超重与失重 (1)超重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) __________物体所受重力的现象。 ②产生条件：物体具有__________的加速度。 (2)失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) __________物体所受重力的现象。 ②产生条件：物体具有__________的加速度。 大于 向上 小于 向下 盘点 核心知识 (3)完全失重 ①定义：物体对支持物(或悬挂物) __________作用力的现象称为完全失重。 ②产生条件：物体的加速度a＝__________，方向竖直向下。 完全没有 g 2.超重、失重和完全失重的对比 比较项目 超重现象 失重现象 完全失重 受力 F－mg＝ma F＝m(g＋a)＞ mg mg－F＝ma F＝m(g－a)＜ mg mg－F＝mg F＝0 加速度方向 加速度方向__________ 加速度方向__________ 加速度方向向下，大小为a＝__________ 运动状态 加速上升或__________ 加速下降或__________ 抛体运动；卫星绕地球的匀速圆周运动 向上 向下 g 减速下降 减速上升 3.对超重和失重现象的理解 (1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了。 (2)即使物体的加速度不是沿竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 (3)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等。 [判断正误] 1.减速上升的升降机内的物体对地板的压力大于物体的重力。 (　　) 2.加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。(　　) 3.环绕地球运动的宇宙飞船不受重力的作用，与地面上的完全失重状态 不同。(　　) 4.物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。(　　) × × × √ 考向1　对超重与失重现象的理解 [典例7]　(2025·浙江1月卷)我国运动员以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g取10 m/s2。 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605 N 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 D 提升 关键能力 [解析]　杠铃的重力为G＝mg＝121×10 N＝1 210 N， 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θ，根据平衡条件可知2Fcos θ＝G，由此可 知，双臂夹角越大，F越大；结合cos θ＜1，解得杠 铃对每只手臂的作用力F＞605 N，A、B错误。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。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。 考向2　超重与失重现象的图像问题 [典例8]　某物体沿竖直方向运动的速度v随时间t变化的图像如图所示， 取竖直向上为正方向。关于该物体在前6 s内的运动情况，下列说法正 确的是(　　) A.第3 s内和第4 s内物体的加速度相同 B.第3 s内和第4 s内物体处于超重状态 C.前4 s内物体的位移大小为8 m D.第5 s内物体处于失重状态 A [解析]　v－t图像中图线的斜率表示加速度， 由题图可知，第3 s内和第4 s内图像的斜率 相同，则物体的加速度相同，且加速度向 下，物体处于失重状态，选项A正确，B错 误；由v－t图像中图线与坐标轴围成的面 积表示位移可知，前4 s内的位移大小为 x＝×3×4 m×1×4 m＝4 m，选项C错误；第5 s内向下减速，加速度向上，则物体处于超重状态，选项D错误。 考点四　力学单位制 四 43 1.单位制：__________单位和__________单位一起组成了单位制。 2.基本单位：基本量的单位。国际单位制中基本量共七个，其中力学有三个，是__________、__________、__________，单位分别是__________、__________、__________。 3.导出单位：由基本量根据__________推导出来的其他物理量的单位。 基本 导出 长度 质量 时间 米 千克 秒 物理关系 盘点 核心知识 4.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 [典例9]　(2025·四川卷改编)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. A 提升 关键能力 [解析]　根据题意可知的单位为＝kg·，结合动能公式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为力与质量的乘积的单位，故不是能量的单位，故B错误；的单位为，根据前面A选项分析可知该单位不是能量单位，故C错误；的单位为，不是能量单位，故D错误。 $