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（教科版）

该高中物理高考复习课件聚焦“运动和力的关系”专题，覆盖牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律、单位制及超重失重等核心考点，依据高考评价体系分析考点权重，归纳瞬时加速度、超重失重图像等常考题型，构建系统复习框架。 课件亮点在于高考真题深度融入与科学思维培养，如结合2024湖南卷瞬时加速度题解析弹簧与细线突变模型，2024全国甲卷超重失重题训练科学推理能力，通过易错点判断与典例变式，帮助学生掌握解题技巧，助力教师精准教学，提升高考冲刺效率。

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.理解牛顿第二定律的内容并会简单应用。3.知道力学单位制。4.知道超重和失重现象，并会对相关的实际问题进行分析。 2 考点一　牛顿第一定律　惯性 考点二　牛顿第二定律　单位制 随堂检测　自我诊断 内容索引 3 考点一　牛顿第一定律　惯性 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 ②揭示了运动与力的关系：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，即力是产生加速度的原因。 匀速直线运动 盘点 核心知识 5 2.惯性 (1)定义：物体具有保持原来______________状态或静止状态的性质。 (2)量度：__________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无关。 匀速直线运动 质量 大 小 6 3.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。 7 [判断正误] 1.牛顿第一定律是实验定律。(　　) 2.物体不受力时，将处于静止状态或匀速直线运动状态。(　　) 3.运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。(　　) 4.超载时遇到紧急情况刹车不容易停下来，说明质量越大，惯性越大。 (　　) × √ × √ 8 [典例1]　(多选)(2026·四川成都高三质检)下列对牛顿第一定律的理解 正确的是(　 　) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果 D.奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 ABD 提升 关键能力 9 [解析]　牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，故A、B正确。牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因；在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态；奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，故C错误，D正确。 10 [典例2]　如图所示的情景中，下列说法正确的是(　　) A.雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B.喷洒农药的无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时惯性不变 C.滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D.磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 C 11 [解析]　雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性，而是为了增大摩擦力，防止车辆打滑，故A错误；喷洒农药的无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时，随着质量的减小，惯性减小，故B错误；惯性只由质量决定，与运动状态无关，所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小，故C正确；磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，但它的惯性由质量决定，故D错误。 12 考点二　牛顿第二定律　单位制 二 13 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＝__________。 (3)适用范围 ①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或做匀速直线运动的参考系。 ②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。 正比 反比 相同 ma 盘点 核心知识 14 2.力学单位制 (1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。 (2)基本单位：基本物理量的单位。国际单位制中基本物理量共七个， 其中力学有三个，是__________、__________、__________，单位分别是__________、__________、__________。 (3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 长度 质量 时间 米 千克 秒 15 3.对牛顿第二定律的理解 (1)牛顿第二定律的“五性” 16 (2)加速度两个表达式的对比理解 ①a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系。 ②a＝是加速度的决定式，a的大小由合外力F和质量m决定，且a∝F，a∝。 17 [判断正误] 1.力的单位是牛顿，1 N＝1 kg·m/s2。(　　) 2.千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。(　　) 3.由m＝可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速 度成反比。(　　) 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.加速度的方向一定与合力的方向相同。(　　) 6.可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。(　　) √ × × √ √ × 18 考向 1　对牛顿第二定律的理解 [典例3]　(多选)(2026·四川南充高三阶段诊断)关于牛顿第二定律，下 列说法正确的是(　 　) A.牛顿第二定律的表达式F＝ma是矢量式，a与F方向始终相同 B.某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关 C.在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和 D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同 ABC 提升 关键能力 19 [解析]　牛顿第二定律的表达式F＝ma是矢量式，a与F方向始终相同，故A正确；根据a＝知，合力变化时，加速度随之变化，某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关，故B正确；在公式F＝ma中，若F为合力，a等于作用在物体上的合力与质量的比值，根据力的独立作用原理知，a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和，故C正确；根据F＝ma知加速度的方向与合外力的方向相同，但运动的方向不一定与加速度方向相同，所以物体的运动方向与物体所受合力的方向不一定一致，故D错误。 20 考向 2　牛顿第二定律的简单应用 [典例4]　2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将三名航天员送入太空。如图是在空间站中采用动力学方法测量空间站质量的原理 图。若已知飞船质量为3.0×103 kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为900 N，推进器工作5 s时，测出飞船和空间站的速度变 化是0.05 m/s，则(　　) A.飞船对空间站的推力为900 N B.飞船的加速度为0.3 m/s2 C.空间站的质量为8.7×104 kg D.在5 s内，飞船和空间站前进的距离是0.125 m C 21 [解析]　已知飞船的质量为m＝3.0×103 kg，在其推进器的平均推力F作用下，整体获得加速度为a1＝＝0.01 m/s2，根据牛顿第二定律可得F＝(M＋m)a1，代入数据解得空间站的质量M＝8.7×104 kg，飞船对空间站的推力为F1＝Ma1＝870 N，故A、B错误，C正确；因为不清楚对接后飞船和空间站的初状态，所以无法计算在5 s内飞船和空间站前进的距离，故D错误。 22 考向3 　瞬时加速度问题 [典例5]　(2024·湖南卷)如图，质量分别为4m、3m、 2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互 相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。 若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大 小分别为(　　) A.g，1.5g　　　 B.2g，1.5g C.2g，0.5g D.g，0.5g A 23 [解析]　细线剪断前，对B、C、D整体受力分析，由力 的平衡条件有A、B间轻弹簧的弹力FAB＝6mg，对D受力 分析，由力的平衡条件有C、D间轻弹簧的弹力FCD＝mg， 细线剪断瞬间，对B由牛顿第二定律有3mg－FAB＝3maB， 对C由牛顿第二定律有2mg＋FCD＝2maC，联立解得aB＝ －g，aC＝1.5g，A正确。 24 [拓展]　若[典例5]中小球C、D间是用细线连接的，剪断B、C间细线瞬间，求小球C的加速度大小及C、D间细线的拉力大小。 解析：假设C、D间细线拉力大小为T， 剪断B、C间细线瞬间，两球运动状态相同， 对C：2mg＋T＝2ma， ① 对D：mg－T＝ma， ② 联立①②可得a＝g，T＝0。 答案：g　0 25 瞬时加速度问题的两种常见模型 模型归纳 26 考向4 　力学单位制 [典例6]　(多选)(2025·四川卷)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. AC 27 [解析]　根据题意可知的单位为＝kg·(m/s)2，结合动能公式Ek＝mv2可知kg·(m/s)2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，故不是能量的单位，故B错误；的单位为＝kg·(m/s)2，根据前面A选项分析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。 28 考点三　超重与失重问题 三 29 1.实重 物体实际所受的重力，与物体的运动状态__________，在地球上的同一位置是__________的。 无关 不变 盘点 核心知识 30 2.超重、失重和完全失重的对比 名称 超重 失重 完全失重 产生 条件 物体的加速度__________ 物体的加速度__________ 物体竖直向下的加速度等于__________ 对应运 动情景 _________上升或_________下降 __________下降或__________上升 自由落体运动、竖直上抛运动等 原理 F－mg＝ma F＝__________ mg－F＝ma F＝__________ mg－F＝mg F＝__________ 向上 向下 g 加速 减速 加速 减速 mg＋ma mg－ma 0 31 名称 超重 失重 完全失重 说明 (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)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； (3)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 32 [思考讨论]　某人站在体重计上乘电梯正在向上运动。 (1)电梯启动瞬间加速度沿什么方向?此时人对体重计的压力比其重力大还是小? (2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向?人对体重计的压力比其重力大还是小? 提示：(1)电梯启动瞬间加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力，由牛顿第三定律知人对体重计的压力大于自身重力。 (2)减速运动时，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受到的合力方向向下，支持力小于重力，由牛顿第三定律知人对体重计的压力小于自身重力。 33 考向1 　对超重与失重现象的理解 [典例7]　(2024·海南卷)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 A 提升 关键能力 34 [解析]　返回舱在减速过程中，加速度方向向上，处于超重状态，故A正确，B错误；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；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。 35 　教科版教材必修第一册第四章第7节“发展空间”介绍了宇宙飞船里的超重和失重现象，[典例7]的命题角度与教材该部分内容相同，可以看成教材“课外阅览”的拓展延伸。 考教衔接 36 考向2 　超重与失重现象的图像问题 [典例8]　(2026·四川绵阳中学高三诊断)小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是(　　) A.a点对应时刻，小明向下的速度最大 B.a点对应时刻，小明向下的加速度最大 C.b点对应时刻，小明处于超重状态 D.图示时间内，小明完成了两次下蹲和两 次起立 A 37 [解析]　小明在下蹲过程经历先向下加速 再向下减速，即先失重后超重；起立过程 经历先向上加速再向上减速，即先超重后 失重，所以由题图可知，小明先下蹲后起 立，图示时间内小明完成了1次下蹲和1次 起立，且a点对应时刻F＝mg，小明的加速度为0，向下的速度达到最大，故A正确，B、D错误；b点对应时刻，小明正在起立减速上升的过程，所以小明处于失重状态，故C错误。 38 随堂检测　自我诊断 四 39 1.(2026·四川南充模拟)质量为1 kg的物体置于光滑水平面上，水平方 向受到方向相反的两个力F1和F2的作用，加速度大小为2 m/s2。现将F1 的大小增加为原来的3倍(其他条件不变)，物体加速度大小变为4 m/s2， 则力F1原来的大小为(　　) A.1 N　　　　　　 B.2 N C.3 N D.5 N 解析：设物体在F1和F2作用下产生的加速度大小为a1，则有|F1－F2|＝ma1，设F1的大小增加为原来的3倍后产生的加速度大小为a2，则有|3F1－F2|＝ma2，解得F1＝3 N，故选C。 C 40 2.(2026·安徽马鞍山模拟)如图所示，质量为2m的木箱用细 绳竖直悬挂，质量均为m的物块A、B分别通过轻质弹簧连接 木箱的底部和顶部。初始时，A、B和木箱均静止，已知重 力加速度为g。某时刻剪断细绳，此瞬间，A、B和木箱的加 速度大小分别为(　　) A.0、0、2g B.g、g、g C.0、g、g D.0、0、g 解析：剪断细绳瞬间，两个弹簧的弹力不变，均为mg，可知A、B的加速度仍为零；对木箱分析可知mg＋mg＋2mg＝2ma，解得a＝2g，故选A。 A 41 3.(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 t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 42 4.(2024·全国甲卷)学生小组为了探究超重和失重 现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂 一物体。已知当地重力加速度大小为9.8 m/s2。 (1)电梯静止时测力计示数如图所示，读数为 __________N。   5.0 解析：由题图可知弹簧测力计的分度值为0.5 N，则读数为5.0 N。 43 (2)电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5 N， 则此段时间内物体处于__________(选填“超重” 或“失重”)状态，电梯加速度大小为 __________m/s2(结果保留一位小数)。   失重　 1.0 解析：由(1)知物体的重力G＝mg＝5.0 N。电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5 N，小于物体的重力，可知此段时间内物体处于失重状态； 根据牛顿第二定律有mg－FT＝ma， 代入数据联立解得电梯加速度大小a≈1.0 m/s2。 44 $