重难专题八 牛顿运动定律【考点分类提优】讲义 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-09-26
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内容正文:
重难专题八 牛顿运动定律
了解伽利略理想斜面实验,理解牛顿第一定律,明确惯性概念,知道质量是惯性大小的唯一量度。
理解牛顿第二定律,掌握其矢量性、瞬时性、因果性、统一性、独立性,会用 分析问题。
理解牛顿第三定律,能正确区分作用力与反作用力和一对平衡力。
知道力学单位制,明确力学三个基本量与基本单位,会用单位(量纲)检验物理关系式。
掌握弹簧(弹力不突变)与轻绳(弹力可突变)的瞬时加速度分析方法。
理解超重、失重与完全失重现象,会判断并计算视重。
掌握动力学两类基本问题,会用整体法与隔离法分析连接体。
【思维导图】
考点一 牛顿第一定律与惯性
1.伽利略理想斜面实验:让小球沿一个斜面由静止滚下,它将滚上另一个对接斜面;若没有摩擦,小球将上升到原来的高度;减小对接斜面倾角,小球仍达到同一高度但要滚得更远;当对接斜面最终变为水平面时,小球将永远运动下去。
2.实验结论:力不是维持物体运动(速度)的原因,而是改变物体运动状态的原因。
3.牛顿第一定律: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。
4.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性;牛顿第一定律又叫惯性定律。
5.惯性是一切物体的固有属性,质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大、惯性越大,运动状态越难改变。
6.说明:惯性不是力,惯性与物体的速度、受力、所处位置均无关;牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不能用实验直接验证。
伽利略理想斜面实验:无摩擦时小球在对接斜面上回到同一高度,水平面上将匀速运动
常见说法
正误
原因
速度越大、惯性越大
错误
惯性只由质量决定,与速度无关
静止的物体没有惯性
错误
一切物体任何状态下都有惯性
惯性是一种“力”
错误
惯性是属性,不能说“受到惯性作用”
质量越大越难起动、停下
正确
质量大、惯性大、状态难改变
重难诠释 ①惯性大小只看质量,与速度大小、是否受力、所处位置都无关;“速度大惯性大”“静止无惯性”都是错误的。②描述惯性现象要规范:只能说物体“由于惯性”要保持原来的运动状态,不能说“受到惯性力”“惯性作用”。③牛顿第一定律成立的前提是物体不受外力(或所受合力为零),它揭示了“力是改变运动状态、产生加速度的原因”。④牛顿第一定律不能由实验直接验证,因为不存在完全不受力的物体,它是在可靠实验基础上经逻辑推理(理想实验)得到的。⑤分析刹车前倾、绊住前倒、踩油门后仰等现象,关键是确定物体(或其一部分)原来的运动状态,再看哪部分受力改变、哪部分因惯性保持原状。
考点二 牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它所受合外力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.表达式:(F 为物体所受合外力)。
3.矢量性:加速度方向与合外力方向始终相同,公式是矢量式。
4.瞬时性:加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失,是瞬时对应关系。
5.因果性:合外力是产生加速度的原因,质量决定物体运动状态改变的难易。
6.同一性(同体性):F、m、a 必须对应同一个物体,且统一使用国际单位(N、kg、)。
7.独立性:物体所受每个力都各自产生加速度,物体的实际加速度是各分力所产生加速度的矢量和。
8.适用范围:宏观物体、低速运动,且在惯性参考系中成立。
牛顿第二定律 的五个特性
重难诠释 ①公式 中的 F 必须是物体所受的“合外力”,不能漏掉某个力,也不能把某一个分力直接代入;先做受力分析、求合力,再求加速度。②加速度与合力是“瞬时对应”:合力变,加速度立刻变;合力为零,加速度立刻为零(但速度不一定为零)。③F、m、a 三量必须对应同一物体,且 m 用 kg、F 用 N、a 用 ,单位不统一要先换算。④加速度方向由合力方向决定,而不是由速度方向决定;物体可做加速、减速或曲线运动,关键看合力与速度的方向关系。⑤多个力作用时,可先求各力的合力再求加速度,也可分别求各力产生的加速度再矢量合成,两种方法等价。
考点三 牛顿第三定律
1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。
2.表达式:。
3.作用力与反作用力:发生在两个相互作用的物体之间,它们同性质、同大小,同时产生、同时变化、同时消失。
4.分别作用:作用力与反作用力分别作用在两个不同物体上,各自产生效果,不能相互抵消。
掰手腕:甲对乙、乙对甲的力是一对作用力与反作用力,始终等大
比较项
作用力与反作用力
一对平衡力
受力物体
作用在两个不同物体上
作用在同一个物体上
力的性质
一定是同性质的力
性质不一定相同
依存关系
同时产生、变化、消失
一个力变化,另一个不一定变
作用效果
各自产生效果、不能抵消
使物体平衡、合力为零
重难诠释 ①作用力与反作用力“异体、等大、反向、共线、同性质、同存亡”,其中“作用在两个物体上、同性质”是与平衡力最关键的区别。②作用力与反作用力不能合成、不能抵消,因为它们不在同一物体上;求一个物体的合力时只考虑它受到的力。③判断两个力是不是作用力与反作用力,先看它们是不是两个物体之间“甲对乙、乙对甲”的相互作用,再看是否同性质。④物体对支持物的压力与支持物对物体的支持力、物体受到的重力与物体对地球的引力,都是作用力与反作用力;而重力与支持力(物体静止时)是一对平衡力。⑤拔河、掰手腕的胜负不取决于相互拉力(双方拉力等大),而取决于各方所受地面(或自身)能提供的最大力。
考点四 力学单位制
1.基本量与基本单位:在物理学中,选定几个物理量作为基本量,它们的单位叫基本单位。
2.力学三个基本量及国际单位:长度——米(m)、质量——千克(kg)、时间——秒(s)。
3.导出量与导出单位:由基本量根据物理关系式推导出来的量叫导出量,其单位叫导出单位,如速度 m/s、加速度 、力 N()。
4.单位制:由基本单位和导出单位共同组成单位制;国际上通用的是国际单位制(SI)。
5.量纲(单位)的作用:可以检验物理关系式是否正确、推导某物理量的单位、判断表达式中系数的单位。
物理量
常用单位
用基本单位表示
速度
m/s
m/s
加速度
力
N
功(能)
J
劲度系数
N/m
重难诠释 ①要分清“物理量”和“物理量的单位”:长度、质量、时间是基本量,米、千克、秒是对应的基本单位,二者不能混淆。②力学范围内国际单位制的基本单位只有 m、kg、s 三个;N、m/s、、J 等都是导出单位。③用单位检验公式:等式两边及各相加项的单位必须相同,否则关系式一定错误(单位对了关系式也未必对,但单位错了一定错)。④由物理公式可求未知量的单位,如由 得劲度系数单位为 N/m,再化为 。⑤计算时一般统一采用国际单位制,可避免单位换算错误;若题目给出 cm、g、km/h 等,要先换算成 m、kg、m/s。
考点五 牛顿第二定律的瞬时问题
1.瞬时问题:当物体的受力在某一瞬间发生突变(如剪断绳、撤去支持、烧断细线)时,求该瞬间的加速度。
2.轻绳(细线、刚性杆、刚性接触面):形变极小、可忽略,其弹力可以在瞬间发生突变。
3.轻弹簧(橡皮条、弹性绳):形变需要时间,在突变瞬间形变来不及改变,故弹力大小、方向都不变(不突变)。
4.分析步骤:先分析“变化前”物体的受力,由平衡条件求出各绳、弹簧的弹力 → 突变瞬间,弹簧弹力保持不变、被剪断(撤去)的绳或支持力立即消失 → 对物体重新求合力,由牛顿第二定律求瞬时加速度。
绳 a 断裂瞬间:弹簧(或未断绳)弹力不变,由新合力求瞬时加速度
斜面三物体:烧断绳瞬间,弹簧弹力不变、绳拉力消失
模型
形变特点
突变瞬间弹力
记忆点
轻绳 / 细线
极小、可忽略
可以突变(断则为零)
绳力说变就变
刚性杆 / 接触面
极小
可以突变
支撑说撤就撤
轻弹簧
明显、需时间
瞬间不变
弹簧力来不及变
橡皮条 / 弹性绳
明显、需时间
瞬间不变
形变保持
重难诠释 ①核心区别:弹簧、橡皮条的弹力“瞬间不变”,绳、杆、接触面的弹力“可以突变”;判断时先认清元件类型。②一定要先分析“变化前”的平衡,把各弹簧、绳的力求出来,突变瞬间才能确定保留哪些力、消失哪些力。③被剪断的绳、被撤去的支持,其力在瞬间立即变为零;未被剪断的绳若仍约束物体,其力可突变并由新状态决定。④弹簧两端连接的物体,在弹簧未被剪断时,瞬间弹簧弹力对两端物体都保持原值,需分别对两物体求瞬时加速度。⑤注意“绳恰好伸直但无弹力”“接触面恰好分离”等临界:此时该力为零,是瞬时分析中容易遗漏的情形。
考点六 超重与失重
1.视重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力),可用测力计、台秤“称出”。
2.超重:视重大于物体所受重力,此时物体具有竖直向上的加速度(加速上升或减速下降)。
3.失重:视重小于物体所受重力,此时物体具有竖直向下的加速度(减速上升或加速下降)。
4.完全失重:物体加速度竖直向下且 ,视重为零,物体只受重力(如自由落体、抛体运动、轨道运行的航天器)。
5.实质:超重、失重时物体所受重力并未改变,改变的只是视重;重力大小仍为 。
电梯运动的 a-t 图像:加速度向上为超重、向下为失重
状态
加速度方向
视重
典型情景
超重
竖直向上
加速上升、减速下降
失重
竖直向下
减速上升、加速下降
完全失重
竖直向下、
0
自由落体、环绕飞行
平衡
无()
静止、匀速升降
重难诠释 ①判断超重、失重只看“加速度方向”,与速度方向无关:a 向上即超重、a 向下即失重,不要被“上升、下降”的运动方向迷惑。②超重、失重时物体的真实重力 mg 并没有变化,变化的是支持力(拉力、视重),台秤示数会相应增大或减小。③完全失重时 、视重为零,但物体仍受重力;并非“重力消失”。④斜向加速(如索道、扶梯、飞机俯冲拉起)要把加速度分解到竖直方向,由竖直分量判断超重、失重。⑤完全失重环境下,依靠重力作用的仪器和现象(天平、液柱压强、浮力、单摆等)失效,但弹簧测力计测拉力、温度计、刻度尺等仍可使用。
考点七 连接体与动力学两类问题
1.第一类问题(已知受力求运动):已知物体受力情况,由牛顿第二定律求加速度,再由运动学公式求速度、位移、时间等。
2.第二类问题(已知运动求受力):已知物体运动情况,先由运动学公式求加速度,再由牛顿第二定律求未知力。
3.加速度是联系“力”和“运动”的桥梁,两类问题都要先设法求出加速度。
4.连接体:两个或多个相互关联(叠放、并排、由绳或弹簧连接)的物体;它们一起运动时加速度往往相同。
5.整体法:把整个系统作为研究对象,只分析外力、不分析内力,便于求共同加速度和外力。
6.隔离法:隔离出其中一个物体,分析其全部受力(含内力),用于求物体间的相互作用力。
车厢内小球与车厢一起加速:对整体、对小球分别列方程
方法
研究对象
分析的力
适用与注意
整体法
整个连接体
只画外力
求共同加速度、外力;内力抵消
隔离法
单个物体
全部受力(含内力)
求物体间作用力;先隔离受力少者
整体+隔离
先整体后隔离
由外力到内力
内外力都需要求时
重难诠释 ①两类问题的核心都是“求加速度”:力→加速度→运动,或运动→加速度→力,加速度是中间桥梁,务必先求 a。②整体法只分析系统所受外力,绳、杆、压力、摩擦等内力在整体内部成对抵消,不能画入;求物体间作用力必须再隔离。③隔离时遵循“先整体求共同加速度,再隔离求内力”,并优先选受力少、未知少的物体隔离。④叠放物体间的静摩擦、绳的拉力往往是“连接的纽带”:若两物体无相对运动则加速度相同,可由整体求 a、再隔离求摩擦或拉力。⑤当连接体中各物体加速度不同(如发生相对滑动)时,不能简单用整体法,应分别隔离、各自列牛顿第二定律方程,并补充运动学(或约束)关系联立求解。
考向1 牛顿第一定律与惯性
1.(2026•彭州市校级开学)如图所示是公共场合的两种安全提示牌,甲图是人被障碍物绊住向前倾倒的情景,乙图是人在湿滑地面上向后滑倒的情景。关于这两种情景,下列解释正确的是( )
A.甲图中由于人具有惯性,受到阻力后整个人都没有改变运动状态
B.乙图中人的惯性小于阻力,因此整个人的运动状态都发生了改变
C.二者都是脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来运动状态
D.二者都是上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
2.(2025秋•武汉期末)如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以采用如下方法:手拿着球筒的中部,使球筒以比较大的初速度向下运动,球筒的下端撞击在桌面上,假设球筒与桌面碰后速度立即变为0,最终羽毛球可以从球筒出来。空气阻力忽略不计,当球筒的下端作用在桌面上后( )
A.羽毛球的惯性发生了改变
B.羽毛球受到的摩擦力向下
C.羽毛球最终会从球筒下端出来
D.羽毛球的加速度一定大于重力加速度
3.(2026•辽宁开学)冯梦龙的《醒世恒言》中有诗句“临崖立马收缰晚,船到江心补漏迟”,其中“临崖立马收缰晚”体现了( )
A.骏马在运动状态改变时没有惯性
B.骏马在运动状态改变时也有惯性
C.力是维持物体运动状态的原因
D.物体的惯性与物体的运动状态有关
4.(2025秋•南沙区校级期末)关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是( )
A.图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量
B.图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因”
C.图乙实验结合逻辑推理可以得出结论:力不是维持物体运动的原因
D.图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律
5.(2026•济宁校级开学)如图所示,图1、图2分别为物理教材上伽利略的斜面实验图和理想实验设计图,关于这两幅图说法正确的是( )
A.伽利略利用图1斜面实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略利用图1斜面实验证明了自由落体是匀加速直线运动
C.伽利略利用图2理想实验设计推导出牛顿第一定律
D.伽利略利用图2理想实验设计证明了力是维持物体运动状态的原因
6.(2026春•盐城期末)如图所示,物体在力作用下沿光滑水平面运动。某时刻撤去力,物体将( )
A.立即停止 B.逐渐停止
C.做匀加速运动 D.做匀速直线运动
7.(2025秋•播州区月考)下列对生活现象的解释正确的是( )
A.投出的篮球继续向前飞行,是因为篮球一直受到向前的力
B.用大小不同的力推同一辆购物车,推力越大,车的速度变化越快,说明物体的速度大小与合力成正比
C.人跑步时向后蹬地,身体就向前运动,其中地面对人的推力与人向后蹬地的力是一对作用力与反作用力
D.以上说法均不正确
8.(2025秋•宁德期末)中国古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合,《墨经》中指出:“力,形之所以奋也”,意思是力可以使物体运动起来。结合牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.有力作用物体一定处于运动状态
B.没有力作用物体就一定处于静止状态
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是维持物体运动状态的原因
考向2 牛顿第三定律与受力分析
1.(2026•邯山区校级开学)关于牛顿第三定律,下列说法正确的是( )
A.作用力与反作用力的方向一定相同
B.作用力与反作用力的大小一定相等
C.鸡蛋碰石头时,石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
D.人推桌子未推动时,推力与桌子对人的力是一对平衡力
2.(2026•北京校级开学)如图所示,穿着旱冰鞋的两名同学静止在水平地面上,当女生用力迅速推男生后,下列说法中正确的是( )
A.男生向左运动,女生保持静止
B.男生向左运动,说明他不具有惯性
C.男生启动后会慢慢停下来,说明力是改变运动状态的原因
D.女生对男生的推力和男生对女生的推力是一对平衡力
3.(2026春•秦皇岛校级期末)跳水是一项优美的水上运动。如图所示为一位女运动员在3米跳板项目中的起跳动作,设她对跳板的压力为1,跳板对她的支持力为2,则( )
A.跳板受到压力,是因为跳板发生了形变
B.1和2是同时产生的
C.1和2的合力为零
D.运动员能跳得高的原因之一是2大于1
4.(2026春•绍兴期末)2026年央视春晚《武节目中,人形机器人与少年武者进行了精彩的武术对练。如图为机器人与少年武者对练时的场景。下列说法正确的是( )
A.机器人受到的重力与地面对它的支持力是一对作用力与反作用力
B.少年武者对机器人的作用力与机器人对少年武者的作用力大小相等、方向相反
C.若机器人下蹲,则它的重心距离地面的高度不变
D.机器人受到少年武者的作用力是由于机器人发生形变产生的
5.(2026秋•顺义区校级月考)一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A.篮球对桌面的压力就是篮球受的重力
B.篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力
C.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
6.(2025秋•雨湖区校级月考)引体向上是一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。如图这样上拉下放,重复动作。关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A.在加速上拉过程中,单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力
B.在加速下放过程中,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力大小相等
C.悬垂静止时,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力
D.在加速下放过程中,某瞬间人可能不受力的作用
7.(2026•云南开学)如图所示,将形状相同的、两木块靠在一起,木块放置在地面上,木块用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,、接触面光滑。下列说法正确的是( )
A.绳子上的拉力可能为零
B.的重心可能不在绳子的延长线上
C.对地面的压力可能为零
D.木块、之间不可能有弹力
8.(2026春•秦皇岛校级期末)比赛中,体操运动员单手立在水平的杠上处于静态平衡状态(如图),若手臂与水平的杠垂直,则下列说法正确的是( )
A.杠对人的支持力大小等于人对杠的压力大小
B.杠对人的支持力、人对杠的压力是一对平衡力
C.杠对人有摩擦力
D.人受到支持力是因为手发生了形变
考向3 牛顿第二定律的理解
1.(2025秋•广阳区校级月考)如图所示,质量为的物体静止在平面直角坐标系的原点,某时刻只受到1、2和3作用,且1,2=10,3,则物体的加速度( )
A.方向沿轴正方向 B.方向沿轴负方向
C.大小等于2 D.大小等于2
2.(2026春•澄迈县期末)2026年春晚,机器人的表演令外媒对中国机器人技术的快速发展惊叹不已。如图,一人形机器人沿水平地面向右加速奔跑,不计空气阻力,则机器人( )
A.受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
B.对地面的压力是由于地面的形变产生的
C.受到的摩擦力可能是变力
D.受地面的作用力斜向左上方
3.(2026秋•浙江月考)2026年3月29日,在世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站比赛中,中国制造商张雪机车的赛车以领先对手5秒的巨大优势率先冲线,夺得冠军。如图所示,摩托车比赛中,骑手为了快速通过水平弯道,经常将车身压向内侧,俗称压弯。若将摩托车过弯道看成圆周运动,则赛车( )
A.在匀速率转弯时处于平衡状态
B.做匀速圆周运动时,速度越大,压弯越明显
C.加速超越对手的过程,合外力始终与速度方向垂直
D.受到的重力与地面的支持力是一对作用力和反作用力
4.(2025秋•天水月考)蟋蟀每只脚的跗节有三节,前足和中足相似且同样长,后足粗大发达,擅长跳跃,极具爆发力。当我们试图抓住它时,它却毫不慌张,大多能飞(跳)走逃生。蟋蟀能逃生是因为( )
A.蟋蟀的质量小
B.蟋蟀在起飞(跳)时具有较大的加速度
C.蟋蟀起飞(跳)后获得较大的速度
D.蟋蟀起飞(跳)后运动了较大的位移
5.(2025秋•大连校级期末)如图,擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿直线向运动。已知为机器人除重力外的其他力的合力,则擦窗机器人在此过程中在竖直平面内的受力分析不可能是( )
A. B.
C. D.
6.(2026•海州区校级模拟)经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是( )
A.牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
B.牛顿第二定律可以写成,其中的数值在任何情况下均为1
C.作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
D.牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
7.(2026•杭州校级开学)在国际单位制中,下列都属于力学基本单位的一组是( )
A.、 B.、 C.、 D.、
8.(2026春•柯桥区期末)以下各物理量及其单位的字母,属于国际单位制中基本量及基本单位的是( )
A.电压, B.电流, C.电容, D.力,
考向4 牛顿第二定律的瞬时问题
1.(2026•荆州校级开学)在倾角为30°的光滑斜面上,小滑块和之间用轻质弹簧连接,的上端用细线固定,小滑块的质量是的质量的3倍,重力加速度为,开始两个物块均静止,现在把细线剪断,在剪断细线瞬间和的加速度大小分别是( )
A.,0 B.,0 C.,0 D.,
2.(2026•日照开学)如图所示,一竖直的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与物块拴接,物块上面放置物块,物块、的质量均为。用竖直向下的力作用于上,使整个系统处于静止状态。弹簧的劲度系数为,重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。现撤去外力,下列判断正确的是( )
A.撤去外力前,弹簧形变量为
B.撤去外力的瞬间,的加速度大小为0
C.撤去外力的瞬间,物块对的压力大小为
D.物块和分离瞬间,的加速度大小为
3.(2025秋•邗江区校级月考)如图所示,箱子用轻绳悬挂在天花板上,小球用轻绳悬挂在箱子顶部,小球通过轻弹簧与小球相连,系统静止,已知箱子和小球、质量均为,重力加速度为,当剪断悬挂箱子的轻绳瞬间,箱子和小球、的加速度分别为( )
A.,,0 B.,,0
C.,,0 D.,,0
4.(2026•辽宁开学)如图所示,一轻弹簧上端固定,下端连接一个小球。现将小球自弹簧原长位置由静止释放,以竖直向下为正方向,弹簧始终处于弹性限度范围内。在小球下落至最低点过程中,其加速度、速度和位移随时间变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026秋•扬州校级月考)如图所示,长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为的灯笼甲和乙,1、3的上端都系在天花板上,下端用轻质水平细线2连接,使1和3与竖直方向的夹角都为=37°,两个灯笼处于静止状态,不计空气阻力,将灯笼视为质点,2。现将细线2从中间剪断,则剪断瞬间以下说法正确的是( )
A.剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为
B.剪断绳瞬间甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为1:1
C.图中甲的加速度大小为2,方向水平向左
D.图中乙的加速度大小为2,方向水平向右
6.(2025秋•甘井子区校级期末)如图所示,轻绳1一端连接小球,另一端悬挂在天花板上。轻弹簧2连接小球、,轻绳3一端连接小球,另一端固定在竖直墙壁上,两小球均处于静止状态,已知小球的质量为。轻绳1与竖直方向、轻弹簧2与水平方向的夹角均为30°,轻绳3沿水平方向,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球的质量为
B.轻绳1上的张力
C.轻绳3上的张力3
D.剪断轻绳1的瞬间,小球的加速度大小为
7.(2026•长沙校级开学)如图所示,、、为三个实心小球,为铁球,、为木球。、两球分别连在两根弹簧上,球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间(不计空气阻力,木<水<铁,重力加速度为
A.球加速度小于,球加速度大于,球加速度等于
B.、球加速度小于,球加速度等于
C.球加速度大于,球加速度小于,球加速度等于
D.球加速度大于,、球加速度等于
8.(2026秋•常州校级月考)如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为0的平盘,盘里有一物体,质量为,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了。今向下拉盘使弹簧再伸长后停止,然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )
A. B.
C. D.
考向5 超重与失重
1.(2026•安徽开学)如图甲所示质量为的人站在电梯内,电梯从1楼上升到9楼,此过程中电梯速度随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.1时间内电梯对人的支持力不断减小
B.12时间内电梯对人的支持力大于
C.23时间内人处于超重状态
D.23时间内人对电梯的压力小于电梯对人的支持力
2.(2025秋•甘井子区校级期末)某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上,电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中,某时刻电子秤的示数如图乙所示,则该时刻电梯(重力加速度取2)( )
A.做减速运动,加速度大小为2
B.做减速运动,加速度大小为2
C.做加速运动,加速度大小为2
D.做加速运动,加速度大小为2
3.(2025秋•沙河口区校级期末)图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳、离地上升和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心,图乙是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像分析可知( )
A.人的重力可由点读出,约为
B.下蹲过程中一直失重
C.起跳过程中一直超重
D.根据图中数据可以估算人上升的最大高度
4.(2026•海安市开学)如图所示,小明将甲、乙两本书一起抛给同桌,不计空气阻力,书在空中运动时( )
A.甲对乙的作用力向下 B.乙对甲的作用力向上
C.甲处于超重状态 D.乙处于失重状态
5.(2026秋•南通月考)中国科学院研制的电磁弹射微重力实验装置,能通过电磁弹射技术把实验舱以一定初速度竖直向上弹出,到达最高点后再自由下落回抛出位置,这个过程可以为实验舱提供微重力环境。不计空气阻力,则该过程中实验舱( )
A.先处于超重后处于失重状态
B.一直处于超重状态
C.速度变化量的大小为0
D.速度变化量的大小为
6.(2026•宿松县校级开学)太白山是陕西避暑胜地之一。如图是太白山索道的抽象物理模型,已知质量为的游客站立于轿厢底面,倾斜索道与水平面的夹角为30°,2,当载人轿厢沿钢索斜向右上做加速度大小2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.游客对轿厢的作用力竖直向下
C.游客受到的摩擦力大小为
D.轿厢对游客的支持力为
7.(2026•衡阳县校级开学)如图所示,在升降机的天花板上用细线悬挂一小球,细线始终处于伸直状态。下列说法正确的是( )
A.若升降机匀速上升,小球处于失重状态
B.若升降机加速上升,细线的拉力等于小球的重力
C.若升降机加速下降,细线的拉力小于小球的重力
D.细线的拉力大小与升降机的运动状态无关
8.(2026•丰台区校级开学)空间站是一个特别的太空实验室,绕地球运行时,其中的物体将处于完全失重状态。下列实验在运行的空间站中可以进行的是( )
A.用牛顿管观察轻重不同的物体下落的快慢
B.用牛顿第二定律测物体质量
C.验证牛顿第二定律
D.用体重计测量人的质量
考向6 连接体与动力学两类问题
1.(2026秋•洛阳校级月考)如图所示,两物块、置于水平地面上,其质量分别为、,两者之间用水平轻绳连接。、与地面之间的动摩擦因数分别为、0.5,重力加速度大小为,现对施加一水平向左的拉力,使两物块做匀加速直线运动,此时轻绳中张力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2026秋•黑龙江月考)如图所示,质量均为的2026节小车用轻绳拴接在一起,静止在粗糙水平面上,某时刻将力作用于最右端的车头,使得2026节小车沿水平面做匀加速直线运动,已知小车与地面之间动摩擦因数均为,则左侧最后一节车厢与倒数第二节车厢之间的轻绳拉力大小为( )
A. B.
C. D.
3.(2026秋•北京校级月考)如图,用水平力将两铁块和压在竖直墙上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.、均受4个力
B.对的摩擦力和墙对的摩擦力方向相反
C.若增大水平力,则墙对的摩擦力增大
D.水平力与对的弹力是一对相互作用力
4.(2025秋•甘井子区校级期末)如图所示,、、为三个完全相同的物体,其中物体和通过不可伸长的轻绳连在一起,物体和通过跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连在一起,物体与竖直放置的轻弹簧上端连在一起,轻弹簧下端固定在地面上,初始时三个物体均保持静止状态。则下列说法正确的是( )
A.初始时弹簧处于压缩状态
B.剪断、间的轻绳瞬间,物体的加速度为零
C.剪断、间的轻绳瞬间,物体、间轻绳拉力为零
D.剪断、间的轻绳瞬间,物体、间轻绳拉力为零
5.(2025秋•河南月考)如图所示,水平地面上静置有一质量为的物块。现对物块施加一水平拉力,物块在拉力的作用下前运动了,重力加速度取2,则物块与地面间的动摩擦因数为( )
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6
6.(2026•金坛区校级开学)2025年11月,人形机器人“夸父”担任第十五届全运会0号火炬手,以拟人姿态奔跑完成百米火炬传递。已知机器人的质量为,鞋底与地面的动摩擦因数为0.8,重力加速度取2。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,考虑奔跑时竖直方向的重心起伏,下列说法正确的是( )
A.机器人奔跑时,竖直方向合力恒为零
B.机器人奔跑时,受到的静摩擦力恒为
C.机器人奔跑时,支持力与重力是一对作用力与反作用力
D.机器人单脚着地时,地面给机器人的支持力可能大于
7.(2026秋•同步)如图所示,质量为长为的杆水平置于空中,杆两端、系着长为的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为的小铁环。现在杆上施加一力,使杆和小铁环保持相对静止,在空中沿方向向右做匀加速直线运动,此过程铁环恰好悬于端的正下方。已知重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.轻绳上拉力的大小为
B.杆的加速度大小为
C.轻绳对小铁环作用力的大小为
D.需要在杆上施加力的大小为+
8.(2025秋•利辛县校级月考)如图所示,质量为的滑块轻放在倾角为30°、质量为的斜面体上表面,滑块沿斜面体上表面向下滑动,斜面体始终保持静止。已知滑块与斜面体上表面之间的动摩擦因数,重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A.滑块沿斜面体向下滑动的加速度为
B.斜面体对滑块的作用力大小为
C.地面对斜面体的支持力大小为
D.地面对斜面体的摩擦力大小为0
一、单选题
1.(2025秋•牡丹区校级月考)我国航天员在天宫一号空间实验室演示了“质量的测量”。测量仪测得三个物理量:恒力,时间和速度,由物理量的单位制可推知质量的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2026•高邮市开学)某物理量的表达式为,其中表示力、表示时间,表示质量,则这个物理量可能是( )
A.速度 B.角速度 C.加速度 D.位移
3.(2025秋•鄄城县校级月考)我们在初中已经学过,如果一个物体在力的作用下沿着力的方向移动了一段距离,那么这个力对物体做的功,功的单位是焦耳,由此导出焦耳与力学基本单位米,千克、秒之间的关系,下面关系式正确的是( )
A.﹣1 B.2﹣1
C.﹣2 D.2﹣2
4.(2026秋•嘉兴月考)汽车扭矩是发动机曲轴输出的旋转力矩,直接决定车辆起步、加速和爬坡能力。物理学中它定义为力与力臂的乘积,则国际单位制中扭矩的单位是( )
A. B. C.2 D.22
5.(2026•唐县校级开学)物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位之间的关系.如关系式既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了(伏)与(安)和(欧)的乘积等效.现有物理量单位:(米)、(秒)、(牛)、(瓦)、(焦)、(库)、(法)、(安)、(欧)、(特),由它们组合成的单位都与(伏)等效的是( )
A.和 B.和2
C.和 D.1/21/2和
6.(2025秋•甘井子区校级期末)下列属于力的单位是( )
A.﹣1 B.﹣2 C.2﹣1 D.2
7.(2025秋•甘井子区校级期末)较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时,要受到粘滞阻力的作用,例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用。已知球体所受的粘滞阻力为,其中为球体的半径,为球体的运动速度,为粘滞系数。若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数的单位,则其单位是( )
A.﹣2
B.﹣1﹣1
C.﹣1
D.为常数,没有物理单位
8.(2026秋•浙江月考)近日,国家能源局等四部门联合发布《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》,为与能源的深度融合按下“加速键”。“的尽头是算力,算力的尽头是电力”。电能的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A.22 B. C. D.
9.(2026•广陵区校级开学)若用国际单位制基本单位的符号来表示弹簧劲度系数的单位,正确的是( )
A. B. C. D.2
10.(2026秋•浙江月考)达因是厘米克秒制中的一个常用单位,已知2,从单位制角度分析,达因是下列哪个物理量的单位( )
A.功率 B.力 C.能量 D.速度
11.(2026•浙江开学)如图是物质世界从微观到宏观的大致尺度,则与之数量级最匹配的单位是( )
A.纳米 B.厘米 C.米 D.光年
12.(2026•浙江二模)上世纪七十年代有科学家预言磁通量和电荷量之比可能是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。若用表示“忆阻器”的属性,用国际单位制里的基本单位表示的单位,正确的是( )
A. B.2
C. D.223)
13.(2026秋•长沙校级月考)平直公路上有一辆公交车,如图,这是车内悬挂的拉环侧面示意图。甲、乙、丙是该车内观察到的同一拉环在不同时刻的情景,车头在拉环的左方。以下判断正确的是( )
A.甲图:车此刻一定处于静止状态
B.乙图:车此刻处于匀速直线运动状态
C.丙图:车此刻可能处于向前加速状态
D.丙图:车此刻可能正在刹车礼让行人
14.(2026•南京二模)如图所示,竖直平面内有5根足够长的不同倾角的光滑杆子,5个相同的小球套在杆子上从各杆子上同一高度同时由静止下滑,一段时间后小球的连线可能是( )
A.
B.
C.
D.
15.(2025秋•临泉县校级月考)一名跳伞运动员从悬停的直升机上跳下,一段时间后开启降落伞。运动员跳伞过程中的图像如图所示,根据图像可知( )
A.开启降落伞前,运动员处于超重状态
B.开启降落伞前,运动员的加速度逐渐增大
C.在内,降落伞对运动员的拉力大于运动员对降落伞的拉力
D.在内,运动员和降落伞整体受到的阻力逐渐减小
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重难专题八 牛顿运动定律
了解伽利略理想斜面实验,理解牛顿第一定律,明确惯性概念,知道质量是惯性大小的唯一量度。
理解牛顿第二定律,掌握其矢量性、瞬时性、因果性、统一性、独立性,会用 分析问题。
理解牛顿第三定律,能正确区分作用力与反作用力和一对平衡力。
知道力学单位制,明确力学三个基本量与基本单位,会用单位(量纲)检验物理关系式。
掌握弹簧(弹力不突变)与轻绳(弹力可突变)的瞬时加速度分析方法。
理解超重、失重与完全失重现象,会判断并计算视重。
掌握动力学两类基本问题,会用整体法与隔离法分析连接体。
【思维导图】
考点一 牛顿第一定律与惯性
1.伽利略理想斜面实验:让小球沿一个斜面由静止滚下,它将滚上另一个对接斜面;若没有摩擦,小球将上升到原来的高度;减小对接斜面倾角,小球仍达到同一高度但要滚得更远;当对接斜面最终变为水平面时,小球将永远运动下去。
2.实验结论:力不是维持物体运动(速度)的原因,而是改变物体运动状态的原因。
3.牛顿第一定律: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。
4.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性;牛顿第一定律又叫惯性定律。
5.惯性是一切物体的固有属性,质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大、惯性越大,运动状态越难改变。
6.说明:惯性不是力,惯性与物体的速度、受力、所处位置均无关;牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不能用实验直接验证。
伽利略理想斜面实验:无摩擦时小球在对接斜面上回到同一高度,水平面上将匀速运动
常见说法
正误
原因
速度越大、惯性越大
错误
惯性只由质量决定,与速度无关
静止的物体没有惯性
错误
一切物体任何状态下都有惯性
惯性是一种“力”
错误
惯性是属性,不能说“受到惯性作用”
质量越大越难起动、停下
正确
质量大、惯性大、状态难改变
重难诠释 ①惯性大小只看质量,与速度大小、是否受力、所处位置都无关;“速度大惯性大”“静止无惯性”都是错误的。②描述惯性现象要规范:只能说物体“由于惯性”要保持原来的运动状态,不能说“受到惯性力”“惯性作用”。③牛顿第一定律成立的前提是物体不受外力(或所受合力为零),它揭示了“力是改变运动状态、产生加速度的原因”。④牛顿第一定律不能由实验直接验证,因为不存在完全不受力的物体,它是在可靠实验基础上经逻辑推理(理想实验)得到的。⑤分析刹车前倾、绊住前倒、踩油门后仰等现象,关键是确定物体(或其一部分)原来的运动状态,再看哪部分受力改变、哪部分因惯性保持原状。
考点二 牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它所受合外力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.表达式:(F 为物体所受合外力)。
3.矢量性:加速度方向与合外力方向始终相同,公式是矢量式。
4.瞬时性:加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失,是瞬时对应关系。
5.因果性:合外力是产生加速度的原因,质量决定物体运动状态改变的难易。
6.同一性(同体性):F、m、a 必须对应同一个物体,且统一使用国际单位(N、kg、)。
7.独立性:物体所受每个力都各自产生加速度,物体的实际加速度是各分力所产生加速度的矢量和。
8.适用范围:宏观物体、低速运动,且在惯性参考系中成立。
牛顿第二定律 的五个特性
重难诠释 ①公式 中的 F 必须是物体所受的“合外力”,不能漏掉某个力,也不能把某一个分力直接代入;先做受力分析、求合力,再求加速度。②加速度与合力是“瞬时对应”:合力变,加速度立刻变;合力为零,加速度立刻为零(但速度不一定为零)。③F、m、a 三量必须对应同一物体,且 m 用 kg、F 用 N、a 用 ,单位不统一要先换算。④加速度方向由合力方向决定,而不是由速度方向决定;物体可做加速、减速或曲线运动,关键看合力与速度的方向关系。⑤多个力作用时,可先求各力的合力再求加速度,也可分别求各力产生的加速度再矢量合成,两种方法等价。
考点三 牛顿第三定律
1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。
2.表达式:。
3.作用力与反作用力:发生在两个相互作用的物体之间,它们同性质、同大小,同时产生、同时变化、同时消失。
4.分别作用:作用力与反作用力分别作用在两个不同物体上,各自产生效果,不能相互抵消。
掰手腕:甲对乙、乙对甲的力是一对作用力与反作用力,始终等大
比较项
作用力与反作用力
一对平衡力
受力物体
作用在两个不同物体上
作用在同一个物体上
力的性质
一定是同性质的力
性质不一定相同
依存关系
同时产生、变化、消失
一个力变化,另一个不一定变
作用效果
各自产生效果、不能抵消
使物体平衡、合力为零
重难诠释 ①作用力与反作用力“异体、等大、反向、共线、同性质、同存亡”,其中“作用在两个物体上、同性质”是与平衡力最关键的区别。②作用力与反作用力不能合成、不能抵消,因为它们不在同一物体上;求一个物体的合力时只考虑它受到的力。③判断两个力是不是作用力与反作用力,先看它们是不是两个物体之间“甲对乙、乙对甲”的相互作用,再看是否同性质。④物体对支持物的压力与支持物对物体的支持力、物体受到的重力与物体对地球的引力,都是作用力与反作用力;而重力与支持力(物体静止时)是一对平衡力。⑤拔河、掰手腕的胜负不取决于相互拉力(双方拉力等大),而取决于各方所受地面(或自身)能提供的最大力。
考点四 力学单位制
1.基本量与基本单位:在物理学中,选定几个物理量作为基本量,它们的单位叫基本单位。
2.力学三个基本量及国际单位:长度——米(m)、质量——千克(kg)、时间——秒(s)。
3.导出量与导出单位:由基本量根据物理关系式推导出来的量叫导出量,其单位叫导出单位,如速度 m/s、加速度 、力 N()。
4.单位制:由基本单位和导出单位共同组成单位制;国际上通用的是国际单位制(SI)。
5.量纲(单位)的作用:可以检验物理关系式是否正确、推导某物理量的单位、判断表达式中系数的单位。
物理量
常用单位
用基本单位表示
速度
m/s
m/s
加速度
力
N
功(能)
J
劲度系数
N/m
重难诠释 ①要分清“物理量”和“物理量的单位”:长度、质量、时间是基本量,米、千克、秒是对应的基本单位,二者不能混淆。②力学范围内国际单位制的基本单位只有 m、kg、s 三个;N、m/s、、J 等都是导出单位。③用单位检验公式:等式两边及各相加项的单位必须相同,否则关系式一定错误(单位对了关系式也未必对,但单位错了一定错)。④由物理公式可求未知量的单位,如由 得劲度系数单位为 N/m,再化为 。⑤计算时一般统一采用国际单位制,可避免单位换算错误;若题目给出 cm、g、km/h 等,要先换算成 m、kg、m/s。
考点五 牛顿第二定律的瞬时问题
1.瞬时问题:当物体的受力在某一瞬间发生突变(如剪断绳、撤去支持、烧断细线)时,求该瞬间的加速度。
2.轻绳(细线、刚性杆、刚性接触面):形变极小、可忽略,其弹力可以在瞬间发生突变。
3.轻弹簧(橡皮条、弹性绳):形变需要时间,在突变瞬间形变来不及改变,故弹力大小、方向都不变(不突变)。
4.分析步骤:先分析“变化前”物体的受力,由平衡条件求出各绳、弹簧的弹力 → 突变瞬间,弹簧弹力保持不变、被剪断(撤去)的绳或支持力立即消失 → 对物体重新求合力,由牛顿第二定律求瞬时加速度。
绳 a 断裂瞬间:弹簧(或未断绳)弹力不变,由新合力求瞬时加速度
斜面三物体:烧断绳瞬间,弹簧弹力不变、绳拉力消失
模型
形变特点
突变瞬间弹力
记忆点
轻绳 / 细线
极小、可忽略
可以突变(断则为零)
绳力说变就变
刚性杆 / 接触面
极小
可以突变
支撑说撤就撤
轻弹簧
明显、需时间
瞬间不变
弹簧力来不及变
橡皮条 / 弹性绳
明显、需时间
瞬间不变
形变保持
重难诠释 ①核心区别:弹簧、橡皮条的弹力“瞬间不变”,绳、杆、接触面的弹力“可以突变”;判断时先认清元件类型。②一定要先分析“变化前”的平衡,把各弹簧、绳的力求出来,突变瞬间才能确定保留哪些力、消失哪些力。③被剪断的绳、被撤去的支持,其力在瞬间立即变为零;未被剪断的绳若仍约束物体,其力可突变并由新状态决定。④弹簧两端连接的物体,在弹簧未被剪断时,瞬间弹簧弹力对两端物体都保持原值,需分别对两物体求瞬时加速度。⑤注意“绳恰好伸直但无弹力”“接触面恰好分离”等临界:此时该力为零,是瞬时分析中容易遗漏的情形。
考点六 超重与失重
1.视重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力),可用测力计、台秤“称出”。
2.超重:视重大于物体所受重力,此时物体具有竖直向上的加速度(加速上升或减速下降)。
3.失重:视重小于物体所受重力,此时物体具有竖直向下的加速度(减速上升或加速下降)。
4.完全失重:物体加速度竖直向下且 ,视重为零,物体只受重力(如自由落体、抛体运动、轨道运行的航天器)。
5.实质:超重、失重时物体所受重力并未改变,改变的只是视重;重力大小仍为 。
电梯运动的 a-t 图像:加速度向上为超重、向下为失重
状态
加速度方向
视重
典型情景
超重
竖直向上
加速上升、减速下降
失重
竖直向下
减速上升、加速下降
完全失重
竖直向下、
0
自由落体、环绕飞行
平衡
无()
静止、匀速升降
重难诠释 ①判断超重、失重只看“加速度方向”,与速度方向无关:a 向上即超重、a 向下即失重,不要被“上升、下降”的运动方向迷惑。②超重、失重时物体的真实重力 mg 并没有变化,变化的是支持力(拉力、视重),台秤示数会相应增大或减小。③完全失重时 、视重为零,但物体仍受重力;并非“重力消失”。④斜向加速(如索道、扶梯、飞机俯冲拉起)要把加速度分解到竖直方向,由竖直分量判断超重、失重。⑤完全失重环境下,依靠重力作用的仪器和现象(天平、液柱压强、浮力、单摆等)失效,但弹簧测力计测拉力、温度计、刻度尺等仍可使用。
考点七 连接体与动力学两类问题
1.第一类问题(已知受力求运动):已知物体受力情况,由牛顿第二定律求加速度,再由运动学公式求速度、位移、时间等。
2.第二类问题(已知运动求受力):已知物体运动情况,先由运动学公式求加速度,再由牛顿第二定律求未知力。
3.加速度是联系“力”和“运动”的桥梁,两类问题都要先设法求出加速度。
4.连接体:两个或多个相互关联(叠放、并排、由绳或弹簧连接)的物体;它们一起运动时加速度往往相同。
5.整体法:把整个系统作为研究对象,只分析外力、不分析内力,便于求共同加速度和外力。
6.隔离法:隔离出其中一个物体,分析其全部受力(含内力),用于求物体间的相互作用力。
车厢内小球与车厢一起加速:对整体、对小球分别列方程
方法
研究对象
分析的力
适用与注意
整体法
整个连接体
只画外力
求共同加速度、外力;内力抵消
隔离法
单个物体
全部受力(含内力)
求物体间作用力;先隔离受力少者
整体+隔离
先整体后隔离
由外力到内力
内外力都需要求时
重难诠释 ①两类问题的核心都是“求加速度”:力→加速度→运动,或运动→加速度→力,加速度是中间桥梁,务必先求 a。②整体法只分析系统所受外力,绳、杆、压力、摩擦等内力在整体内部成对抵消,不能画入;求物体间作用力必须再隔离。③隔离时遵循“先整体求共同加速度,再隔离求内力”,并优先选受力少、未知少的物体隔离。④叠放物体间的静摩擦、绳的拉力往往是“连接的纽带”:若两物体无相对运动则加速度相同,可由整体求 a、再隔离求摩擦或拉力。⑤当连接体中各物体加速度不同(如发生相对滑动)时,不能简单用整体法,应分别隔离、各自列牛顿第二定律方程,并补充运动学(或约束)关系联立求解。
考向1 牛顿第一定律与惯性
1.(2026•彭州市校级开学)如图所示是公共场合的两种安全提示牌,甲图是人被障碍物绊住向前倾倒的情景,乙图是人在湿滑地面上向后滑倒的情景。关于这两种情景,下列解释正确的是( )
A.甲图中由于人具有惯性,受到阻力后整个人都没有改变运动状态
B.乙图中人的惯性小于阻力,因此整个人的运动状态都发生了改变
C.二者都是脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来运动状态
D.二者都是上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
【答案】
【详解、惯性是物体固有属性不是力,且甲乙两图中人均发生了倾倒,部分人体运动状态发生了改变,故错误;
、甲图中脚被绊住速度突变为零,上身由于惯性保持原速度向前运动;
乙图中脚打滑速度变大,上身由于惯性保持原速度相对向后,二者均为脚运动状态改变而上身保持原来运动状态,故错误,正确。
故选:。
2.(2025秋•武汉期末)如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以采用如下方法:手拿着球筒的中部,使球筒以比较大的初速度向下运动,球筒的下端撞击在桌面上,假设球筒与桌面碰后速度立即变为0,最终羽毛球可以从球筒出来。空气阻力忽略不计,当球筒的下端作用在桌面上后( )
A.羽毛球的惯性发生了改变
B.羽毛球受到的摩擦力向下
C.羽毛球最终会从球筒下端出来
D.羽毛球的加速度一定大于重力加速度
【答案】
【详解惯性的大小只由质量决定,羽毛球的质量不变,因此惯性也不会改变,故错误;
B.球筒速度变为0后,羽毛球由于惯性继续向下运动,相对于球筒有向下的运动趋势,因此受到的摩擦力方向是向上的,故错误;
C.球筒停下后,羽毛球因惯性继续向下运动,与球筒间产生向上的摩擦力,当羽毛球离开球筒下端时,只受重力,最终会从球筒下端出来,故正确;
D.对羽毛球受力分析:若摩擦力小于重力,加速度若摩擦力大于重力,加速度方向向上,大小也不一定大于,因此羽毛球的加速度不一定大于重力加速度,故错误。
故选:。
3.(2026•辽宁开学)冯梦龙的《醒世恒言》中有诗句“临崖立马收缰晚,船到江心补漏迟”,其中“临崖立马收缰晚”体现了( )
A.骏马在运动状态改变时没有惯性
B.骏马在运动状态改变时也有惯性
C.力是维持物体运动状态的原因
D.物体的惯性与物体的运动状态有关
【答案】
【详解惯性是物体的固有属性,不因运动状态改变而消失,骏马在运动状态改变时也有惯性,故错误,正确;
C.力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动状态的原因,故错误;
D.惯性仅由质量决定,与运动状态无关,故错误。
故选:。
4.(2025秋•南沙区校级期末)关于伽利略的两个斜面实验。下列说法正确的是( )
A.图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量
B.图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因”
C.图乙实验结合逻辑推理可以得出结论:力不是维持物体运动的原因
D.图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律
【答案】
【详解图甲是伽利略研究自由落体的斜面实验。由于当时计时工具简陋,自由落体下落太快,时间很难测量。使用倾角较小的斜面,目的是延长小球下滑的时间,减小时间测量的误差,不是缩短时间,故错误;
B.图甲实验目的是探究自由落体运动的规律,证明小球沿斜面的运动是匀加速直线运动,再外推得到自由落体是匀变速运动。而“力是维持物体运动的原因”是亚里士多德的错误观点,伽利略的实验恰恰是推翻这个结论,故错误;
C.图乙是伽利略理想斜面实验(理想实验):小球从一侧斜面滚下,冲上另一侧斜面。在忽略摩擦的理想情况下,小球会上升到原来释放的高度;不断减小右侧斜面倾角,小球运动的水平距离越来越远;逻辑外推到斜面水平时,小球将永远运动下去。由此推理得出:力不是维持物体运动的原因,故正确;
D.图乙理想斜面实验研究的是力和运动的关系,并不是研究自由落体运动规律;研究自由落体规律的是图甲的斜面实验,故错误。
故选:。
5.(2026•济宁校级开学)如图所示,图1、图2分别为物理教材上伽利略的斜面实验图和理想实验设计图,关于这两幅图说法正确的是( )
A.伽利略利用图1斜面实验证明了力不是维持物体运动状态的原因
B.伽利略利用图1斜面实验证明了自由落体是匀加速直线运动
C.伽利略利用图2理想实验设计推导出牛顿第一定律
D.伽利略利用图2理想实验设计证明了力是维持物体运动状态的原因
【答案】
【详解伽利略利用图1斜面实验证明了自由落体是匀加速直线运动,故正确;
伽利略利用图2理想实验设计证明了力不是维持物体运动状态的原因,牛顿第一定律是牛顿推导出的,否定了“力维持运动”这个亚里士多德的错误观点,故错误。
故选:。
6.(2026春•盐城期末)如图所示,物体在力作用下沿光滑水平面运动。某时刻撤去力,物体将( )
A.立即停止 B.逐渐停止
C.做匀加速运动 D.做匀速直线运动
【答案】
【详解】当撤去拉力后,物体在水平方向不受任何外力,竖直方向重力和支持力平衡,合力为0。因此,物体将保持撤去力时的速度,做匀速直线运动。故正确,错误。
故选:。
7.(2025秋•播州区月考)下列对生活现象的解释正确的是( )
A.投出的篮球继续向前飞行,是因为篮球一直受到向前的力
B.用大小不同的力推同一辆购物车,推力越大,车的速度变化越快,说明物体的速度大小与合力成正比
C.人跑步时向后蹬地,身体就向前运动,其中地面对人的推力与人向后蹬地的力是一对作用力与反作用力
D.以上说法均不正确
【答案】
【详解投出的篮球继续向前飞行,是因为篮球具有惯性,要保持原来的运动状态。篮球在飞行过程中,受到重力和空气阻力的作用,没有持续的向前推力,故错误;
B.用大小不同的力推同一辆购物车,推力越大,车的速度变化越快,根据牛顿第二定律,合力与加速度成正比。当质量一定时,推力越大,加速度越大,速度变化越快。但速度大小与合力不成正比,速度的变化需要时间积累,合力影响的是加速度而非速度本身,故错误;
人跑步时向后蹬地,身体向前运动,这是因为力的作用是相互的。人对地面施加一个向后的蹬地力,同时地面会对人施加一个向前的反作用力(即推力)。这两个力大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上,符合作用力与反作用力的定义,故正确,错误。
故选:。
8.(2025秋•宁德期末)中国古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相符合,《墨经》中指出:“力,形之所以奋也”,意思是力可以使物体运动起来。结合牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.有力作用物体一定处于运动状态
B.没有力作用物体就一定处于静止状态
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是维持物体运动状态的原因
【答案】
【详解物体在平衡力作用下可能处于静止状态,则有力作用物体不一定处于运动状态,故错误;
没有力作用物体也可以做匀速直线运动,不一定处于静止状态,故错误;
力是产生加速度的原因,是改变物体运动状态的原因,故正确;
力不是维持物体运动状态的原因,只是改变运动状态的原因,故错误。
故选:。
考向2 牛顿第三定律与受力分析
1.(2026•邯山区校级开学)关于牛顿第三定律,下列说法正确的是( )
A.作用力与反作用力的方向一定相同
B.作用力与反作用力的大小一定相等
C.鸡蛋碰石头时,石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
D.人推桌子未推动时,推力与桌子对人的力是一对平衡力
【答案】
【详解、由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,故错误,正确;
、鸡蛋碰石头时,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,故错误;
、人推桌子的力与桌子推人的力作用在两个物体上,不是一对平衡力,是相互作用力,故错误。
故选:。
2.(2026•北京校级开学)如图所示,穿着旱冰鞋的两名同学静止在水平地面上,当女生用力迅速推男生后,下列说法中正确的是( )
A.男生向左运动,女生保持静止
B.男生向左运动,说明他不具有惯性
C.男生启动后会慢慢停下来,说明力是改变运动状态的原因
D.女生对男生的推力和男生对女生的推力是一对平衡力
【答案】
【详解男生向左运动时,女生也会受到男生的推力会向右运动,不能保持静止,故错误;
B.惯性是物体保持原有运动状态的固有属性,与物体是否运动无关,故错误;
C.男生启动后受到旱冰鞋与地面间的摩擦力,速度逐渐减小并最终停下,说明力可以改变物体的运动状态,故正确;
D.根据牛顿第三定律,女生对男生的推力和男生对女生的推力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,属于作用力与反作用力,故错误。
故选:。
3.(2026春•秦皇岛校级期末)跳水是一项优美的水上运动。如图所示为一位女运动员在3米跳板项目中的起跳动作,设她对跳板的压力为1,跳板对她的支持力为2,则( )
A.跳板受到压力,是因为跳板发生了形变
B.1和2是同时产生的
C.1和2的合力为零
D.运动员能跳得高的原因之一是2大于1
【答案】
【详解、形变的物体为施力物体,压力的施力物体是运动员,是运动员的脚发生形变,要恢复原状而对跳板产生的弹力,不是跳板形变产生的,故错误;
、运动员对跳板的压力和跳板对她的支持力,是一对作用力与反作用力。作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化,大小相等、方向相反,作用在两个不同物体上,故正确;
、合力为零的条件是两个力作用在同一物体上。1作用在跳板上,2作用在运动员身上,不是同一物体,不能求合力,故错误;
、1和2是一对作用力与反作用力,大小始终相等。运动员跳得高,是因为跳板的支持力2大于自身重力,合力向上,获得了向上的加速度,故错误。
故选:。
4.(2026春•绍兴期末)2026年央视春晚《武节目中,人形机器人与少年武者进行了精彩的武术对练。如图为机器人与少年武者对练时的场景。下列说法正确的是( )
A.机器人受到的重力与地面对它的支持力是一对作用力与反作用力
B.少年武者对机器人的作用力与机器人对少年武者的作用力大小相等、方向相反
C.若机器人下蹲,则它的重心距离地面的高度不变
D.机器人受到少年武者的作用力是由于机器人发生形变产生的
【答案】
【详解、机器人受到的重力与地面对它的支持力都作用在同一物体(机器人)上,是一对平衡力,而不是一对作用力与反作用力,故错误;
、少年武者对机器人的作用力与机器人对少年武者的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律得作用力与反作用力大小相等、方向相反,故正确;
、若机器人下蹲,其质量分布发生改变,则它的重心距离地面的高度会减小,故错误;
、弹力的产生是由于施力物体发生弹性形变产生的,所以机器人受到少年武者的作用力是由于少年武者发生形变而产生的,故错误。
故选:。
5.(2026秋•顺义区校级月考)一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A.篮球对桌面的压力就是篮球受的重力
B.篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力
C.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】
【详解篮球对桌面的压力属于弹力,而篮球受到的重力是由地球对篮球的万有引力得到的力,二者的施力物体、受力物体、力的性质均不相同,二者大小相等,但不能说“压力就是重力”,故错误;
根据牛顿第三定律,篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故错误,正确。
故选:。
6.(2025秋•雨湖区校级月考)引体向上是一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。如图这样上拉下放,重复动作。关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A.在加速上拉过程中,单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力
B.在加速下放过程中,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力大小相等
C.悬垂静止时,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力
D.在加速下放过程中,某瞬间人可能不受力的作用
【答案】
【详解、无论是加速上拉过程,加速下放过程,还是悬垂静止中,单杠对人的作用力和人对单杠的作用力,是一对相互作用力,和人的运动状态无关,两者大小始终相等,故错误,正确;
、在加速下放过程中,某瞬间人向下的加速度为,此时人只受到重力,故错误。
故选:。
7.(2026•云南开学)如图所示,将形状相同的、两木块靠在一起,木块放置在地面上,木块用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,、接触面光滑。下列说法正确的是( )
A.绳子上的拉力可能为零
B.的重心可能不在绳子的延长线上
C.对地面的压力可能为零
D.木块、之间不可能有弹力
【答案】
【详解、以为研究对象,若、之间存在弹力,弹力方向垂直于二者的倾斜接触面,必然会产生水平方向的分力,由于接触面光滑无摩擦力,且绳子竖直,拉力、重力都沿竖直方向,水平方向没有其他力平衡该分力,则无法保持静止状态,故、之间无弹力,故正确;
、在重力和绳子的拉力两个力作用下,处于平衡状态,则的重心一定在绳子的延长线上,且绳子上的拉力与重力大小相等,故错误;
、自身受重力,且、间无弹力,地面对的支持力一定等于的重力,结合牛顿第三定律,对地面的压力等于的重力,故错误。
故选:。
8.(2026春•秦皇岛校级期末)比赛中,体操运动员单手立在水平的杠上处于静态平衡状态(如图),若手臂与水平的杠垂直,则下列说法正确的是( )
A.杠对人的支持力大小等于人对杠的压力大小
B.杠对人的支持力、人对杠的压力是一对平衡力
C.杠对人有摩擦力
D.人受到支持力是因为手发生了形变
【答案】
【详解、杠对人的支持力与人对杠的压力是作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,故正确,错误;
、比赛中,体操运动员单手立在水平的杠上处于静态平衡状态,人只受重力与单杠对人的支持力,因手臂与水平的杠垂直,可知杠对人没有摩擦力,故错误;
D.人受到支持力是因为杠发生了形变,故错误。
故选:。
考向3 牛顿第二定律的理解
1.(2025秋•广阳区校级月考)如图所示,质量为的物体静止在平面直角坐标系的原点,某时刻只受到1、2和3作用,且1,2=10,3,则物体的加速度( )
A.方向沿轴正方向 B.方向沿轴负方向
C.大小等于2 D.大小等于2
【答案】
【详解】物体在轴方向上的合力
代入数据得
物体在轴方向上的合力12
代入数据得=0
根据牛顿第二定律得,加速度方向沿轴正方向,大小为22
故错误,正确。
故选:。
2.(2026春•澄迈县期末)2026年春晚,机器人的表演令外媒对中国机器人技术的快速发展惊叹不已。如图,一人形机器人沿水平地面向右加速奔跑,不计空气阻力,则机器人( )
A.受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
B.对地面的压力是由于地面的形变产生的
C.受到的摩擦力可能是变力
D.受地面的作用力斜向左上方
【答案】
【详解、机器人受到的支持力作用在机器人上,它对地面的压力作用在地面上,这两个力是一对相互作用力,故错误;
、弹力是由施力物体发生形变产生的,机器人对地面的压力,施力物体是机器人,所以机器人对地面的压力是由于机器人的形变产生的,故错误;
、忽略空气阻力,机器人水平方向只受地面的摩擦力。在正常奔跑过程中,脚掌与地面接触时是静摩擦力,静摩擦力的大小可以随加速需求、身体姿态的变化而变化,并非恒力,故正确;
、地面对机器人的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力,机器人向右加速,水平方向合力向右,故摩擦力方向向右。因此,地面对机器人的总作用力(支持力与摩擦力的合力)方向应为斜向右上,故错误。
故选:。
3.(2026秋•浙江月考)2026年3月29日,在世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站比赛中,中国制造商张雪机车的赛车以领先对手5秒的巨大优势率先冲线,夺得冠军。如图所示,摩托车比赛中,骑手为了快速通过水平弯道,经常将车身压向内侧,俗称压弯。若将摩托车过弯道看成圆周运动,则赛车( )
A.在匀速率转弯时处于平衡状态
B.做匀速圆周运动时,速度越大,压弯越明显
C.加速超越对手的过程,合外力始终与速度方向垂直
D.受到的重力与地面的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】
【详解、赛车在匀速率转弯时,有向心加速度,不处于平衡状态,故错误;
、设车身倾斜角为 ,转弯半径为,静摩擦力提供向心力,即
竖直方向受力平衡
由几何关系
可知
在弯道半径不变的情况下,速度越大, 越大,倾斜角越大,因此压弯越明显,故正确;
、加速超越对手的过程,沿径向方向合力始终与速度方向垂直,沿切向方向的合力与速度方向相同,故合力方向不与速度方向垂直,故错误;
、赛车在水平弯道上转弯,向心力由轮胎与地面的静摩擦力提供,重力与支持力在竖直方向平衡,是一对平衡力,故错误。
故选:。
4.(2025秋•天水月考)蟋蟀每只脚的跗节有三节,前足和中足相似且同样长,后足粗大发达,擅长跳跃,极具爆发力。当我们试图抓住它时,它却毫不慌张,大多能飞(跳)走逃生。蟋蟀能逃生是因为( )
A.蟋蟀的质量小
B.蟋蟀在起飞(跳)时具有较大的加速度
C.蟋蟀起飞(跳)后获得较大的速度
D.蟋蟀起飞(跳)后运动了较大的位移
【答案】
【详解】根据题意分析可知,蟋蟀在起飞(跳)时具有较大的加速度,这是由其后足“爆发力”(施加较大力)和较小质量共同作用的结果()。根据加速度与速度关系,高加速度使其能瞬间达到高速,实现快速逃离。而与起飞(跳)后运动无关,故正确,错误。
故选:。
5.(2025秋•大连校级期末)如图,擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿直线向运动。已知为机器人除重力外的其他力的合力,则擦窗机器人在此过程中在竖直平面内的受力分析不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】
【详解擦窗机器人沿直线从向运动,图中的合外力若为零,机器人做匀速直线运动,故是可能的;
B.图中的合外力肯定和速度不共线,要做曲线运动,不符合要求,故是不可能的;
C.图中的合力可能与速度共线,可能做加速直线运动,故是可能的;
D.图中的合力可能与速度共线相反,从而做减速直线运动,故是可能的。
本题选择不可能的,故选:。
6.(2026•海州区校级模拟)经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是( )
A.牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
B.牛顿第二定律可以写成,其中的数值在任何情况下均为1
C.作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
D.牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
【答案】
【详解牛顿第一定律是独立的基本定律,它提出了惯性、惯性系的核心概念,是牛顿第二定律成立的前提,并非第二定律合外力为零的特例,故错误;
B.公式中,只有当、、均采用国际单位制单位时,比例系数的数值才为1,使用其他单位制时不为1,故错误;
C.根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力始终大小相等、方向相反,其大小关系和物体的运动状态无关,故错误;
D.根据经典力学的理论,可知惯性参考系的定义即为牛顿第一定律能够严格成立的参考系,故正确。
故选:。
7.(2026•杭州校级开学)在国际单位制中,下列都属于力学基本单位的一组是( )
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】
【详解】在国际单位制中,力学基本单位是、、。而、、均是国际单位制中的导出单位;其中电流单位(安培)是电学中的基本单位,故正确,错误。
故选:。
8.(2026春•柯桥区期末)以下各物理量及其单位的字母,属于国际单位制中基本量及基本单位的是( )
A.电压, B.电流, C.电容, D.力,
【答案】
【详解电压是导出物理量,伏特是导出单位,满足,故错误;
B.电流是国际单位制基本物理量,安培是对应的基本单位,故正确;
C.电容是导出物理量,法拉是导出单位,满足242),故错误;
D.力是导出物理量,牛顿是导出单位,满足2,故错误。
故选:。
考向4 牛顿第二定律的瞬时问题
1.(2026•荆州校级开学)在倾角为30°的光滑斜面上,小滑块和之间用轻质弹簧连接,的上端用细线固定,小滑块的质量是的质量的3倍,重力加速度为,开始两个物块均静止,现在把细线剪断,在剪断细线瞬间和的加速度大小分别是( )
A.,0 B.,0 C.,0 D.,
【答案】
【详解】设滑块的质量为,则的质量为。初始两物块均静止,对沿斜面方向根据平衡条件可得弹簧弹力大小为:
剪断细线瞬间弹簧弹力的大小和方向都保持不变,仍然受力平衡,因此的加速度大小为=0。
对,剪断细线后,细线拉力瞬间消失,根据牛顿第二定律可得:+
计算得:,故正确,错误。
故选:。
2.(2026•日照开学)如图所示,一竖直的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与物块拴接,物块上面放置物块,物块、的质量均为。用竖直向下的力作用于上,使整个系统处于静止状态。弹簧的劲度系数为,重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。现撤去外力,下列判断正确的是( )
A.撤去外力前,弹簧形变量为
B.撤去外力的瞬间,的加速度大小为0
C.撤去外力的瞬间,物块对的压力大小为
D.物块和分离瞬间,的加速度大小为
【答案】
【详解、撤去前系统静止,对、整体受力分析:根据竖直方向的平衡条件及胡克定律
整理上式可得弹簧形变量,故错误;
、撤去瞬间,弹簧弹力不会突变,仍为。
对、整体,根据牛顿第二定律弹+
整理上式解得整体加速度,因此的加速度大小为,故错误;
、撤去瞬间,对受力分析,受到重力、的支持力,设对的支持力为,根据牛顿第二定律
整理上式解得对的支持力大小为。
根据牛顿第三定律,对的压力大小为,并非,故错误;
、、分离的临界条件是:两者间弹力为0,且此时加速度、速度均相等。对分离瞬间的受力分析,仅受重力,加速度为,因此此时的加速度也必然等于,故正确。
故选:。
3.(2025秋•邗江区校级月考)如图所示,箱子用轻绳悬挂在天花板上,小球用轻绳悬挂在箱子顶部,小球通过轻弹簧与小球相连,系统静止,已知箱子和小球、质量均为,重力加速度为,当剪断悬挂箱子的轻绳瞬间,箱子和小球、的加速度分别为( )
A.,,0 B.,,0
C.,,0 D.,,0
【答案】
【详解】根据题意分析可知,初始时系统处于静止状态,以为研究对象,根据平衡条件可得弹簧弹力弹
剪断悬挂箱子的轻绳瞬间,弹簧弹力保持不变,的受力保持不变,则的加速度为0;以、为整体,根据牛顿第二定律可得,故正确,错误。
故选:。
4.(2026•辽宁开学)如图所示,一轻弹簧上端固定,下端连接一个小球。现将小球自弹簧原长位置由静止释放,以竖直向下为正方向,弹簧始终处于弹性限度范围内。在小球下落至最低点过程中,其加速度、速度和位移随时间变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
【详解、小球刚释放时,由于小球受到的重力大于弹簧的弹力,小球具有向下的加速度,规定向下为正方向,加速度为正值,小球向下做加速运动,随着弹簧的形变量增大,弹力逐渐增大,根据牛顿第二定律可得
由此可知,此阶段小球做加速度逐渐减小的加速运动,当小球受到的弹力等于小球的重力时,小球的速度达到最大,加速度为零,小球继续向下运动,此时弹力大于重力,小球具有向上的加速度,加速度为负值,根据牛顿第二定律可得
由此可知,此阶段小球做加速度逐渐增大的减速运动,结合图像的斜率表示物体的加速度可知,图像的斜率应先减小后反向增大,故错误,正确;
、由题意可知,球的位移随时间逐渐增大,由于图像的斜率表示小球运动的速度,综合上述选项分析可知,小球的速度先增大后减小,所以切线的斜率先增大后减小,故错误。
故选:。
5.(2026秋•扬州校级月考)如图所示,长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为的灯笼甲和乙,1、3的上端都系在天花板上,下端用轻质水平细线2连接,使1和3与竖直方向的夹角都为=37°,两个灯笼处于静止状态,不计空气阻力,将灯笼视为质点,2。现将细线2从中间剪断,则剪断瞬间以下说法正确的是( )
A.剪断绳瞬间甲中倾斜细线的拉力大小变为
B.剪断绳瞬间甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为1:1
C.图中甲的加速度大小为2,方向水平向左
D.图中乙的加速度大小为2,方向水平向右
【答案】
【详解剪断绳瞬间,甲中倾斜细线的拉力大小变为,故正确;
B.剪断细绳之前弹簧的弹力,解得,剪断绳瞬间乙中弹簧的弹力不变,则此时甲中倾斜细线与乙中弹簧的拉力之比为64:100=16:25,故错误;
C.图中甲的加速度大小为,方向垂直细绳方向斜向下,故错误;
D.图中乙的加速度大小为,方向水平向右,故错误。
故选:。
6.(2025秋•甘井子区校级期末)如图所示,轻绳1一端连接小球,另一端悬挂在天花板上。轻弹簧2连接小球、,轻绳3一端连接小球,另一端固定在竖直墙壁上,两小球均处于静止状态,已知小球的质量为。轻绳1与竖直方向、轻弹簧2与水平方向的夹角均为30°,轻绳3沿水平方向,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球的质量为
B.轻绳1上的张力
C.轻绳3上的张力3
D.剪断轻绳1的瞬间,小球的加速度大小为
【答案】
【详解、对小球进行受力分析,设弹簧2的弹力大小为。根据平衡条件,竖直方向有,解得;对小球进行受力分析,根据平衡条件,水平方向有,解得轻绳1上的张力;竖直方向有,解得小球的质量,故错误;
、对小球进行受力分析,根据水平方向平衡条件有32,解得轻绳3上的张力,故错误;
、剪断轻绳1的瞬间,由于弹簧2的弹力不能发生突变,小球受到的重力和弹力保持不变。这两个力的合力与剪断前轻绳1的张力等大反向,即此时小球受到的合外力大小。由牛顿第二定律有,解得小球的加速度大小,故正确。
故选:。
7.(2026•长沙校级开学)如图所示,、、为三个实心小球,为铁球,、为木球。、两球分别连在两根弹簧上,球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间(不计空气阻力,木<水<铁,重力加速度为
A.球加速度小于,球加速度大于,球加速度等于
B.、球加速度小于,球加速度等于
C.球加速度大于,球加速度小于,球加速度等于
D.球加速度大于,、球加速度等于
【答案】
【详解】设小球排开水的体积为,浮力大小为浮水。初始时球静止且为铁球,由平衡条件得弹簧的弹力浮,方向竖直向上,剪断吊篮绳的瞬间,水和杯底一起自由下落(完全失重),浮力随之消失;弹簧形变量不能突变,弹簧力仍为。取竖直向下为研究方向,由牛顿第二定律得,故球加速度大小小于,方向竖直向下;球为木球,初始静止时浮力大于重力,弹簧对球的力竖直向下,由平衡条件得浮,剪断瞬间浮力消失而弹簧力保持原值,因此,故球加速度大小大于,方向竖直向下;球初始静止时细线对木球的拉力竖直向下,大小为浮,剪断吊篮绳后,细线不能提供压缩力,故细线拉力立即变为零。球只受重力,瞬时加速度大小等于,方向竖直向下,故正确,错误。
故选:。
8.(2026秋•常州校级月考)如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为0的平盘,盘里有一物体,质量为,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了。今向下拉盘使弹簧再伸长后停止,然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )
A. B.
C. D.
【答案】
【详解】系统静止时受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力,由胡克定律
弹簧再伸长时,拉力,则++0+
解得
刚松手盘和物体受向上合力,对整体由牛顿定律+0
松手时盘对物体的支持力,对物体由牛顿定律
解得
故正确,错误。
故选:。
考向5 超重与失重
1.(2026•安徽开学)如图甲所示质量为的人站在电梯内,电梯从1楼上升到9楼,此过程中电梯速度随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.1时间内电梯对人的支持力不断减小
B.12时间内电梯对人的支持力大于
C.23时间内人处于超重状态
D.23时间内人对电梯的压力小于电梯对人的支持力
【答案】
【详解在图像中,图线的斜率表示加速度,时间内,图像斜率逐渐减小,电梯向上的加速度逐渐减小,由牛顿第二定律,可得,减小,则电梯对人的支持力不断减小,故正确;
B.12时间内电梯匀速上升,加速度,由平衡条件可知,支持力,故错误;
C.23时间内电梯减速上升,图线斜率为负,加速度方向向下,人处于失重状态,故错误;
D.根据牛顿第三定律,人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对作用力与反作用力,二者大小始终相等,方向相反,故错误。
故选:。
2.(2025秋•甘井子区校级期末)某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上,电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中,某时刻电子秤的示数如图乙所示,则该时刻电梯(重力加速度取2)( )
A.做减速运动,加速度大小为2
B.做减速运动,加速度大小为2
C.做加速运动,加速度大小为2
D.做加速运动,加速度大小为2
【答案】
【详解】设竖直向上为正方向。电梯静止时,由图甲可知该同学的质量。
电梯竖直上升过程中的某时刻,由图乙可知电子秤示数对应的视重质量1,此时电子秤对该同学的支持力大小1。
由于,该同学具有竖直向上的加速度,且电梯正在竖直上升,速度方向竖直向上,故电梯做加速运动。
由牛顿第二定律有,解得2,故错误,正确。
故选:。
3.(2025秋•沙河口区校级期末)图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳、离地上升和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心,图乙是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像分析可知( )
A.人的重力可由点读出,约为
B.下蹲过程中一直失重
C.起跳过程中一直超重
D.根据图中数据可以估算人上升的最大高度
【答案】
【详解、初始时人保持静止,根据平衡条件可知人对地板的压力大小等于人的重力,由图乙可读出初始时的压力约为,即人的重力约为。图中时刻的压力读数约为,这是下蹲过程中处于失重状态时压力的极小值,不能代表人的重力,故错误;
、下蹲过程中,人的重心先向下做加速运动,后向下做减速运动,加速度先向下后向上,根据牛顿第二定律可知,人先处于失重状态后处于超重状态。从图乙中也可直接看出压力先小于重力后大于重力,故下蹲过程中并非一直失重,故错误;
、起跳过程中,人的重心先向上做加速运动,在腿伸直即将离开地面之前,会有一段向上做减速运动的过程,加速度先向上后向下,人先处于超重状态后处于失重状态。从图乙中也可以看出在时刻离开地面之前的阶段,压力逐渐减小并小于重力,故起跳过程中并非一直超重,故错误;
、由图乙可知,从时刻到时刻压力为0,说明人离开地面在空中运动,从图中可以读出人在空中的腾空时间。此阶段人只受重力作用,根据竖直上抛运动的对称性,人上升的时间为,由自由落体位移公式可以估算出人上升的最大高度,故正确。
故选:。
4.(2026•海安市开学)如图所示,小明将甲、乙两本书一起抛给同桌,不计空气阻力,书在空中运动时( )
A.甲对乙的作用力向下 B.乙对甲的作用力向上
C.甲处于超重状态 D.乙处于失重状态
【答案】
【详解、将甲、乙两本书看作一个整体,在空中运动时,不计空气阻力,整体只受重力作用。根据牛顿第二定律可知,整体的加速度为重力加速度,方向竖直向下。隔离甲书分析,设乙对甲的支持力为,根据牛顿第二定律有甲甲
因为
代入数据可得
结合牛顿第三定律,甲对乙的压力也为0,故错误;
、甲、乙两本书在空中的加速度均为,方向竖直向下。当物体的加速度竖直向下时,物体处于失重状态;当加速度,物体处于完全失重状态,甲、乙均处于完全失重状态,故错误,正确。
故选:。
5.(2026秋•南通月考)中国科学院研制的电磁弹射微重力实验装置,能通过电磁弹射技术把实验舱以一定初速度竖直向上弹出,到达最高点后再自由下落回抛出位置,这个过程可以为实验舱提供微重力环境。不计空气阻力,则该过程中实验舱( )
A.先处于超重后处于失重状态
B.一直处于超重状态
C.速度变化量的大小为0
D.速度变化量的大小为
【答案】
【详解、实验舱以初速度竖直向上弹出,在上升和下落过程中,都只受重力作用,加速度均为重力加速度,方向竖直向下。根据超重和失重的判断依据:当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,可知实验舱在整个过程中一直处于失重状态,故错误;
、取向上为正方向,实验舱初速度为,到达最高点后自由下落回抛出位置,末速度为。根据速度变化量初,可得速度变化量,速度变化量的大小为,不为0,故错误,正确。
故选:。
6.(2026•宿松县校级开学)太白山是陕西避暑胜地之一。如图是太白山索道的抽象物理模型,已知质量为的游客站立于轿厢底面,倾斜索道与水平面的夹角为30°,2,当载人轿厢沿钢索斜向右上做加速度大小2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.游客对轿厢的作用力竖直向下
C.游客受到的摩擦力大小为
D.轿厢对游客的支持力为
【答案】
【详解对游客进行受力分析,如图所示:
游客的加速度斜向右上,有水平向右的加速度分量,可知游客受到水平向右的摩擦力,故错误;
B.轿厢对游客有竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力,可知轿厢对游客的合力方向沿斜向右上,根据牛顿第三定律可得游客对轿厢的作用力沿斜向左下,故错误;
C.将加速度分解到水平方向和竖直方向,可得水平向右的分加速度大小为:
游客受到水平向右的摩擦力,根据牛顿第二定律可得摩擦力大小为,故正确;
D.竖直方向上,加速度大小为:22,游客受到向上的支持力,根据牛顿第二定律
解得轿厢对游客的支持力为,故错误。
故选:。
7.(2026•衡阳县校级开学)如图所示,在升降机的天花板上用细线悬挂一小球,细线始终处于伸直状态。下列说法正确的是( )
A.若升降机匀速上升,小球处于失重状态
B.若升降机加速上升,细线的拉力等于小球的重力
C.若升降机加速下降,细线的拉力小于小球的重力
D.细线的拉力大小与升降机的运动状态无关
【答案】
【详解小球随着升降机匀速上升,小球的加速度为零,小球处于平衡状态,故错误;
B.小球随着升降机加速上升,小球的加速度方向竖直向上,所以小球处于超重状态,根据牛顿第二定律可知细线的拉力大于小球的重力,故错误;
C.小球随着升降机加速下降,小球的加速度方向竖直向下,所以小球处于失重状态,根据牛顿第二定律 可知细线的拉力小于小球的重力,故正确;
D.由上述推导可知,细线拉力的大小和升降机的加速度(也就是运动状态)直接相关,故错误。
故选:。
8.(2026•丰台区校级开学)空间站是一个特别的太空实验室,绕地球运行时,其中的物体将处于完全失重状态。下列实验在运行的空间站中可以进行的是( )
A.用牛顿管观察轻重不同的物体下落的快慢
B.用牛顿第二定律测物体质量
C.验证牛顿第二定律
D.用体重计测量人的质量
【答案】
【详解由于在太空中物体处于完全失重状态,则物体不会下落,所以不能比较下落的快慢,故错误;
B.完全失重状态下也能通过弹簧秤或者拉力传感器测出物体所受的合力,能够通过纸带测出物体运动的加速度,从而通过牛顿第二定律测物体的质量。但是在该题目中需要靠重物的重力拉动小车带动纸带运动,在完全失重的情况下,该实验是无法完成的,则无法测量物体的质量,故错误;
C.由于太空中可以使用弹簧测力计,可以根据弹簧测力计的示数测量物体所受静摩擦力的大小,故正确;
D.由于人处于完全失重状态,人对体重计无压力,所以不能用“体重计”测量人的质量,故错误。
故选:。
考向6 连接体与动力学两类问题
1.(2026秋•洛阳校级月考)如图所示,两物块、置于水平地面上,其质量分别为、,两者之间用水平轻绳连接。、与地面之间的动摩擦因数分别为、0.5,重力加速度大小为,现对施加一水平向左的拉力,使两物块做匀加速直线运动,此时轻绳中张力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】
【详解】以向左为正,物块、受到的滑动摩擦力大小均为。对整体由牛顿第二定律得
整理上式解得整体加速度大小为
对物块由牛顿第二定律得
代入加速度得
故错误,正确。
故选:。
2.(2026秋•黑龙江月考)如图所示,质量均为的2026节小车用轻绳拴接在一起,静止在粗糙水平面上,某时刻将力作用于最右端的车头,使得2026节小车沿水平面做匀加速直线运动,已知小车与地面之间动摩擦因数均为,则左侧最后一节车厢与倒数第二节车厢之间的轻绳拉力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】
【详解】选取2026节小车为研究对象,小车受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,水平向右的作用力,水平向左的摩擦力。
水平方向有:
=
竖直方向有:
选取左侧最后一节小车为研究对象,小车受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,水平向右的拉力,水平向左的摩擦力。
水平方向有:
=
竖直方向有:
联立上面各式解得:
则选项正确,错误。
故选:。
3.(2026秋•北京校级月考)如图,用水平力将两铁块和压在竖直墙上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.、均受4个力
B.对的摩擦力和墙对的摩擦力方向相反
C.若增大水平力,则墙对的摩擦力增大
D.水平力与对的弹力是一对相互作用力
【答案】
【详解铁块处于静止状态,铁块受重力、对的弹力、水平力、对竖直向上的摩擦力4个力作用;
铁块受重力、对的压力与摩擦力、墙对的支持力与摩擦力5个力的作用,铁块对施加竖直向下的摩擦力,整体分析可知墙对的摩擦力向上,则对的摩擦力和墙对的摩擦力方向相反,故错误,正确;
、对整体进行受力分析,墙壁对的摩擦力等于两铁块的重力,增大水平力,对墙的摩擦力不变,故错误;
、水平力与对的弹力是一对平衡力,故错误。
故选:。
4.(2025秋•甘井子区校级期末)如图所示,、、为三个完全相同的物体,其中物体和通过不可伸长的轻绳连在一起,物体和通过跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连在一起,物体与竖直放置的轻弹簧上端连在一起,轻弹簧下端固定在地面上,初始时三个物体均保持静止状态。则下列说法正确的是( )
A.初始时弹簧处于压缩状态
B.剪断、间的轻绳瞬间,物体的加速度为零
C.剪断、间的轻绳瞬间,物体、间轻绳拉力为零
D.剪断、间的轻绳瞬间,物体、间轻绳拉力为零
【答案】
【详解、设、、的质量均为。初始时,对、整体受力分析,整体受重力和跨过定滑轮的轻绳拉力,根据平衡条件有。对物体受力分析,受重力、向上的拉力以及弹簧的弹力,根据平衡条件有,解得,方向竖直向下,可知弹簧对物体产生向下的拉力,弹簧处于伸长状态,故错误;
、剪断、间的轻绳瞬间,轻绳拉力突变为零,而弹簧的弹力不能突变,此时物体受向下的重力和向下的弹簧弹力,根据牛顿第二定律有+,解得,加速度不为零,故错误;
、剪断、间的轻绳瞬间,对物体、整体受力分析,整体仅受重力作用,根据牛顿第二定律有,解得,方向竖直向下。再对物体单独进行受力分析,设、间的轻绳拉力为,根据牛顿第二定律有,解得=0,故正确;
、剪断、间的轻绳瞬间,、间的拉力突变为零,此时弹簧的弹力不变,仍为(方向竖直向下)。此时物体受向下的重力与弹力之和大于物体受向下的重力,故物体有竖直向下的加速度,物体有竖直向上的加速度。设两者加速度大小均为,、间轻绳的拉力为,根据牛顿第二定律,对物体有+,对物体有,联立解得,可知物体、间轻绳拉力不为零,故错误。
故选:。
5.(2025秋•河南月考)如图所示,水平地面上静置有一质量为的物块。现对物块施加一水平拉力,物块在拉力的作用下前运动了,重力加速度取2,则物块与地面间的动摩擦因数为( )
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6
【答案】
【详解】物块由静止开始,前运动了,由可得,物块的加速度大小为
对物块,根据牛顿第二定律有
解得=0.6
故错误,正确。
故选:。
6.(2026•金坛区校级开学)2025年11月,人形机器人“夸父”担任第十五届全运会0号火炬手,以拟人姿态奔跑完成百米火炬传递。已知机器人的质量为,鞋底与地面的动摩擦因数为0.8,重力加速度取2。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,考虑奔跑时竖直方向的重心起伏,下列说法正确的是( )
A.机器人奔跑时,竖直方向合力恒为零
B.机器人奔跑时,受到的静摩擦力恒为
C.机器人奔跑时,支持力与重力是一对作用力与反作用力
D.机器人单脚着地时,地面给机器人的支持力可能大于
【答案】
【详解】根据题意可知,机器人重力,最大静摩擦力
、根据题意分析可知,机器人奔跑时存在竖直方向的重心起伏,即竖直方向有加速度,由牛顿第二定律可知竖直方向合力不为零,故错误;
、根据题意分析可知,静摩擦力的大小随运动状态动态变化,如:当脚离地时不受静摩擦力,不可能恒为,故错误;
、根据题意分析可知,作用力与反作用力是两个相互作用物体之间的相互力,支持力是地面给机器人的力、重力是地球给机器人的力,两个力作用在同一物体上,不属于作用力与反作用力,故错误;
、根据题意分析可知,当机器人竖直方向有向上的加速度时处于超重状态,由牛顿第二定律,得+
因此支持力可能大于,故正确。
故选:。
7.(2026秋•同步)如图所示,质量为长为的杆水平置于空中,杆两端、系着长为的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为的小铁环。现在杆上施加一力,使杆和小铁环保持相对静止,在空中沿方向向右做匀加速直线运动,此过程铁环恰好悬于端的正下方。已知重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.轻绳上拉力的大小为
B.杆的加速度大小为
C.轻绳对小铁环作用力的大小为
D.需要在杆上施加力的大小为+
【答案】
【详解、环受力如图所示
设绳子的拉力大小为,对环,在竖直方向,由平衡条件得+,在水平方向,由牛顿第二定律得,解得,,故错误;
、轻绳对小圆环作用力的大小合,则轻绳对小圆环作用力的大小为,故错误;
、设需要在杆上施加力的大小为,方向与水平方向成角斜向右上方,对整体,在水平方向,由牛顿第二定律得+,竖直方向,由平衡条件得+,解得+,=60°,即外力方向与水平方向夹角为60°斜向右上方,故正确。
故选:。
8.(2025秋•利辛县校级月考)如图所示,质量为的滑块轻放在倾角为30°、质量为的斜面体上表面,滑块沿斜面体上表面向下滑动,斜面体始终保持静止。已知滑块与斜面体上表面之间的动摩擦因数,重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A.滑块沿斜面体向下滑动的加速度为
B.斜面体对滑块的作用力大小为
C.地面对斜面体的支持力大小为
D.地面对斜面体的摩擦力大小为0
【答案】
【详解对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有
解得,故错误;
B.斜面体对滑块的支持力
斜面体对滑块的摩擦力=
所以斜面体对滑块的作用力大小为,故错误;
C.对斜面体受力分析,竖直方向有地
解得,故正确;
D.对斜面体受力分析,水平方向有地=0
解得,方向水平向左,故错误。
故选:。
一、单选题
1.(2025秋•牡丹区校级月考)我国航天员在天宫一号空间实验室演示了“质量的测量”。测量仪测得三个物理量:恒力,时间和速度,由物理量的单位制可推知质量的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】
【详解】根据牛顿第二定律可知,的单位为,可知质量的表达式正确的是,故正确,错误。
故选:。
2.(2026•高邮市开学)某物理量的表达式为,其中表示力、表示时间,表示质量,则这个物理量可能是( )
A.速度 B.角速度 C.加速度 D.位移
【答案】
【详解】通过量纲分析判断物理量的类别,的量纲为,则这个物理量可能是速度,故正确,错误。
故选:。
3.(2025秋•鄄城县校级月考)我们在初中已经学过,如果一个物体在力的作用下沿着力的方向移动了一段距离,那么这个力对物体做的功,功的单位是焦耳,由此导出焦耳与力学基本单位米,千克、秒之间的关系,下面关系式正确的是( )
A.﹣1 B.2﹣1
C.﹣2 D.2﹣2
【答案】
【详解】根据题意,由题示公式有
﹣22﹣2
故错误,正确。
故选:。
4.(2026秋•嘉兴月考)汽车扭矩是发动机曲轴输出的旋转力矩,直接决定车辆起步、加速和爬坡能力。物理学中它定义为力与力臂的乘积,则国际单位制中扭矩的单位是( )
A. B. C.2 D.22
【答案】
【详解】因为扭矩是力与力臂的乘积,力的单位根据,推导为
力臂单位是,那么扭矩单位就是力的单位乘以力臂单位,即222
在国际单位制中扭矩单位牛顿•米,2,所以22,故正确,错误。
故选:。
5.(2026•唐县校级开学)物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位之间的关系.如关系式既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了(伏)与(安)和(欧)的乘积等效.现有物理量单位:(米)、(秒)、(牛)、(瓦)、(焦)、(库)、(法)、(安)、(欧)、(特),由它们组合成的单位都与(伏)等效的是( )
A.和 B.和2
C.和 D.1/21/2和
【答案】
【详解、结合公式
可得:;
根据公式,为电场强度的单位,故错误;
、结合公式
可得:2;已证明,故正确;
、结合公式
可得:;
结合公式,为力的单位,故错误;
、结合公式
可得:
结合公式
可得:;为力的单位,故错误;
故选:。
6.(2025秋•甘井子区校级期末)下列属于力的单位是( )
A.﹣1 B.﹣2 C.2﹣1 D.2
【答案】
【详解】根据牛顿第二定律:
、﹣1:是动量的单位,不是力的单位,故错误;
、﹣2:是根据牛顿第二定律推导得出,是力的单位,故正确;
、2•﹣1:是角动量的单位,不是力的单位,故错误;
、2:不属于高中力学常见物理量单位,故错误;
故选:。
7.(2025秋•甘井子区校级期末)较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时,要受到粘滞阻力的作用,例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用。已知球体所受的粘滞阻力为,其中为球体的半径,为球体的运动速度,为粘滞系数。若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数的单位,则其单位是( )
A.﹣2
B.﹣1﹣1
C.﹣1
D.为常数,没有物理单位
【答案】
【详解】由题意可知的单位为,的单位为,的单位为,根据可得流体的粘滞系数为:,所以的单位为:,故正确,错误。
故选:。
8.(2026秋•浙江月考)近日,国家能源局等四部门联合发布《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》,为与能源的深度融合按下“加速键”。“的尽头是算力,算力的尽头是电力”。电能的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A.22 B. C. D.
【答案】
【详解根据功的公式,结合牛顿第二定律,功(能)的单位为。该单位由基本单位、、组合而成,符合“用基本单位表示”的要求,故正确;
中的,中的和,以及中的都不是属于基本单位,故错误。
故选:。
9.(2026•广陵区校级开学)若用国际单位制基本单位的符号来表示弹簧劲度系数的单位,正确的是( )
A. B. C. D.2
【答案】
【详解】.根据胡克定律确定劲度系数的表达式,胡克定律的表达式为,对该式变形可得劲度系数的表达式:
力的单位是牛顿,形变量的单位是米,因此劲度系数的单位为,但题目要求用国际单位制基本单位表示,而牛顿是导出单位,需进一步分解为基本单位。
根据牛顿第二定律,力的单位可表示为:2(其中kg为质量单位,m为长度单位,s为时间单位,均为国际单位制基本单位)。
劲度系数的基本单位,将的单位代入,可得:
的单位
化简后,分子分母中的约去,得到的单位为2。
故正确,错误。
故选:。
10.(2026秋•浙江月考)达因是厘米克秒制中的一个常用单位,已知2,从单位制角度分析,达因是下列哪个物理量的单位( )
A.功率 B.力 C.能量 D.速度
【答案】
【详解、根据
得功率的国际单位为23,故错误;
、结合
力的国际单位是2
题目给出2=1×10﹣52,故正确;
、功为衡量能量转化的物理量,结合
得能量的国际单位为22,故错误;
、速度的单位为,故错误。
故选:。
11.(2026•浙江开学)如图是物质世界从微观到宏观的大致尺度,则与之数量级最匹配的单位是( )
A.纳米 B.厘米 C.米 D.光年
【答案】
【详解】根据课本的知识可知,原子核的大小数量级为10﹣15米,原子的大小数量级为10﹣10米,地球的大小约为6.4×107米,可知与图中物体数量级最匹配的单位是米,故错误,正确。
故选:。
12.(2026•浙江二模)上世纪七十年代有科学家预言磁通量和电荷量之比可能是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。若用表示“忆阻器”的属性,用国际单位制里的基本单位表示的单位,正确的是( )
A. B.2
C. D.223)
【答案】
【详解】由法拉第电磁感应定律得
由欧姆定律得
由电流定义式
联立可知与电阻的单位相同,为欧姆()。
根据电功公式2,其单位关系为2•可得
又由功的定义和牛顿第二定律可知,焦耳用基本单位表示为2﹣2
代入电阻单位表达式有2﹣22•
可知用国际单位制里的基本单位表示可表示为223)
故错误,正确。
故选:。
13.(2026秋•长沙校级月考)平直公路上有一辆公交车,如图,这是车内悬挂的拉环侧面示意图。甲、乙、丙是该车内观察到的同一拉环在不同时刻的情景,车头在拉环的左方。以下判断正确的是( )
A.甲图:车此刻一定处于静止状态
B.乙图:车此刻处于匀速直线运动状态
C.丙图:车此刻可能处于向前加速状态
D.丙图:车此刻可能正在刹车礼让行人
【答案】
【详解、甲图中拉环竖直下垂,说明拉环所受合力为零,对应公交车加速度为0,此时车可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,并非“一定静止”,故错误;
、乙图中拉环向车头方向倾斜,此时拉环所受重力与拉力不共线,合力指向右方,所处状态并非平衡状态,故此时公交车不可能处于匀速直线运动,故错误;
、丙图中拉环向右(车尾方向)偏,若车向左(向前)加速,则车厢速度变快,拉环因惯性保持原来较慢速度,就会向后(右)摆,故正确;
、刹车礼让行人时,车向左做减速运动,加速度方向与前进方向相反(水平向右),拉环会因惯性保持原有运动状态,向左偏,故错误。
故选:。
14.(2026•南京二模)如图所示,竖直平面内有5根足够长的不同倾角的光滑杆子,5个相同的小球套在杆子上从各杆子上同一高度同时由静止下滑,一段时间后小球的连线可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】
【详解】设杆与水平方向的夹角为,根据牛顿第二定律可得,小球沿杆方向上的加速度,
运动了时间以后,小球沿杆的位移为,故高度为,由于时间相同,故高度与2成正比,故正确,错误;
故选:。
15.(2025秋•临泉县校级月考)一名跳伞运动员从悬停的直升机上跳下,一段时间后开启降落伞。运动员跳伞过程中的图像如图所示,根据图像可知( )
A.开启降落伞前,运动员处于超重状态
B.开启降落伞前,运动员的加速度逐渐增大
C.在内,降落伞对运动员的拉力大于运动员对降落伞的拉力
D.在内,运动员和降落伞整体受到的阻力逐渐减小
【答案】
【详解因图像中直线的斜率表示加速度,由上图可知,开启降落伞前运动员向下做加速度减小的加速运动,处于失重状态,故错误;
C.根据牛顿第三定律可知,任何情况下降落伞对运动员的拉力大小都等于运动员对降落伞的拉力大小,故错误;
D.在内,根据图像可知,运动员的加速度逐渐变小,方向竖直向上,
则阻力逐渐减小,故正确。
故选。
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