第12講牛頓運(yùn)動定律

目錄

復(fù)習(xí)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

考點(diǎn)一牛頓第一定律

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點(diǎn)1牛頓第一定律

知識點(diǎn)2慣性與質(zhì)量

【提升?必考題型歸納】

考向1伽利略理想斜面實驗

考向2對牛頓第一定律的理解

考向3慣性與質(zhì)量

1號點(diǎn)二牛頓第二定律

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點(diǎn)1牛頓第二定律內(nèi)容

知識點(diǎn)2牛頓第二定律的瞬時加速度問題

【提升?必考題型歸納】

考向1對牛頓第二定律的理解

考向2牛頓第二定律的瞬時加速度問題

1）考點(diǎn)三牛頓第三定律

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點(diǎn)1牛頓第三定律內(nèi)容

知識點(diǎn)2作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別

【提升?必考題型歸納】

考向1牛頓第三定律應(yīng)用

考向2作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別

真題感悟

1、掌握并會利用牛頓三大定律處理物理問題。

2、會利用牛頓第二定律解決瞬時加速度問題。

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計考情分析

(1)牛頓第一定律慣2Q23年6月浙江卷第2高考對牛頓三定律基本規(guī)律

性題的考查，多以選擇題的形式出

(2)牛頓第二定律2023年全國乙卷第1題現(xiàn)，同時與實際生活的實例結(jié)

(3)牛頓第三定律2022年海南卷第1題論緊密，題目相對較為簡單。

?OOO

考點(diǎn)一牛頓第一定律

?舞二必備基礎(chǔ)知識桅理

知識點(diǎn)1牛頓第一定律

1.牛頓第一定律：i切物第總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或猙止?fàn)顟B(tài),除非作用在它

上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。

(1)揭示了物體的慣性：不受力的作用時，一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或

靜止?fàn)顟B(tài)。

2.牛頓第一、第二定律的關(guān)系

(1)牛頓第一定律是以理解實驗為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，

牛頓第二定律是實驗定律。

(2)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，它揭示了物體運(yùn)動的原因和力的作

用對運(yùn)動的影響；牛頓第二定律則定量指出了力和運(yùn)動的聯(lián)系。

(2)揭示了力的作用時運(yùn)動的影響：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。

知識點(diǎn)2慣性與質(zhì)量

對慣性的理解：

(1)保持“原狀”：物體在不受力或所受合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來

的運(yùn)動狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動)0

(2)反抗改變：物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為抗拒運(yùn)動狀態(tài)改變。慣性越大，物

體的運(yùn)動狀態(tài)越難以被改變。

⑶慣性的量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大，與物

體的速度和受力情況無關(guān)。

.提升二必考題型邈_______________

考向1伽利略理想斜面實驗

1.如圖所示，關(guān)于兩個斜面實驗，下列分析正確的是()

A.伽利略利用圖甲的U型槽進(jìn)行實驗，球從左邊斜面滾上右側(cè)也是理想的，現(xiàn)

實不存在的

B.伽利略利用圖乙中的斜而進(jìn)行實驗，得出下落的小球位移與時間成正比

C.伽利略利用圖甲中的斜面進(jìn)行實驗，得出物體的運(yùn)動不需要力；利用圖乙中

的斜面進(jìn)行實驗，最后推導(dǎo)得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律

D.伽利略利用圖甲中的斜面進(jìn)行實驗，物體的運(yùn)動需要力來維持；利用圖乙中

的斜面進(jìn)行實驗，直接得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律

【答案】AC

【洋解】A.斜面不可能沒有摩擦，故伽利略利用圖甲的U型槽進(jìn)行熨驗，球從

左邊斜面滾上右側(cè)也是理想的，現(xiàn)實不存在的，A正確；

B.伽利略利用圖乙中的斜而進(jìn)行實驗，得出下落的小球位移與時間的平方成正

比，B錯誤；

CD.伽利略利用圖甲中的斜面進(jìn)行實驗，得出物體的運(yùn)動不需要力；利用圖乙

中的斜面進(jìn)行實驗，最后推導(dǎo)得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律，C正確，D錯誤；故選

ACo

考向2對牛頓第一定律的理解

2.關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是（）

A.物體的運(yùn)動狀態(tài)改變時，一定受到了外力的作用

B.作用在物體上的力消失后，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)

C.牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的

D.牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運(yùn)動時才具有慣性

E.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓笫一定律的建立毫無意義

【答案】ABC

【詳解】A.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，物體的運(yùn)動狀態(tài)改變時，一定受到

了外力的作用，A正確；

B.作用在物體上的力消失后，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，B正確;

C.牛頓第一定律是牛頓在伽利略等前人實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)邏輯推理得出的，

C正確；

D.牛頓第一定律表明物體具有保持原來速度不變的性質(zhì)，即慣性，慣性的大小

與物體的受力情況和運(yùn)動情況均無關(guān)，D錯誤；

E.雖然在地球上不受力作用的物體是不存在的，但牛頃第一定律給出了物體不

受力作用時的運(yùn)動規(guī)律，是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，也為科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),

E錯誤。故選ABC。

考向3慣性與質(zhì)量

3.如圖所示，一個盛滿水的容器固定在一個小車上，在容器中分別懸掛和拴著

一個鐵球和一個乒乓球.容器中的水、鐵球和乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)容器隨

小車突然向右運(yùn)動時，兩球的運(yùn)動狀況是（以小車為參考系）（）

A.鐵球向左運(yùn)動

B.鐵球向右運(yùn)動

C.乒乓球向左運(yùn)動

D.乒乓球向右運(yùn)動

【答案】AD

【詳解】AB.當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動時，由于與同體積的“水球'湘比，鐵

球質(zhì)帚大、慣性大，鐵球的運(yùn)動狀態(tài)難以改變，而同體枳的“水球”的運(yùn)動狀態(tài)容

易改變，故鐵球相對于小車向左運(yùn)動，A正確，B錯誤；

CD.當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動時，由于與同體積的“水球”相比，乒乓球質(zhì)量

小、慣性小，運(yùn)動狀態(tài)容易改變，故乒乓球相對于小車向右運(yùn)動，C錯誤，D正

確。故選AD。

考點(diǎn)二牛頓第二定律

一夯基?必備基您知識梳理

知識點(diǎn)1牛頓第二定律內(nèi)容

1.牛頓第二定律：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反

比，加速度的方向跟作用力的方向桓恒1。

2.表達(dá)式：F=ma,其中F為物體受到的合外力。

3.牛頓第二定律的五個特性

4.合力、加速度、速度之間的決定關(guān)系

(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體都有加速度。

AyF

(2總=言是加速度的定義式，a與Av、加無必然聯(lián)系；a=正是加速度的決定式,

axF,a.

(3)合力與速度同向時，物體加速運(yùn)動；合力與速度反向時，物體減速運(yùn)動。

知識點(diǎn)2牛頓第二定律的瞬時加速度問題

1.輕繩、輕桿、硬接觸面模型的特點(diǎn)：

對于輕繩、輕桿和硬接觸面這類物體認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈

力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時間。

①在瞬時問題中，其彈力可以看成是瞬間改變的。

②一般題目中所給細(xì)繩、輕桿和接觸面等在不加特殊說明時，均可按此模型處理。

二、彈力不能瞬間改變的情形。

2.彈簧、橡皮繩模型的特點(diǎn)

①當(dāng)彈簧、橡皮繩的兩端與物體相連時，由于物體具有慣性，彈簧、橡皮繩的形

變量不會瞬間發(fā)生突變。

②在求解瞬時加速度的問題中，其彈力的大小可認(rèn)為是不變的，即彈簧或橡皮繩

的彈力不發(fā)生突變。

一提升-必考題型歸納

考向1對牛頓第二定律的理解

1.《論衡》是中國思想史上的一部重要著作，是東漢時期杰出的唯物主義思想家

王充的智慧結(jié)晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故車行于陸，船行于溝，其

滿而重者行遲，空而輕者行疾任重，其進(jìn)取疾速，難矣”，由此可見，王充對

運(yùn)動與力的理解（）

A.與亞里斯多德的觀點(diǎn)相近B.與牛頓第一定律相近

C.與牛頓第二定律相近D,與牛頓第三定律相近

【答案】C

【洋解】“其滿而重者行遲，空而輕者行疾”、“任重，其進(jìn)取疾速，難矣”，木質(zhì)

上的意思是，在相同力的作用卜，質(zhì)量大的物體速度變化慢，加速度小，質(zhì)量小

的物體速度變化快，加速度大，因此王充對運(yùn)動與力的理解與牛頓第二定律相近。

故選C。

2.根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是（）

A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比

B.物體所受合力必須達(dá)到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度

C.當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與質(zhì)

量成反比

D.物體加速度的大小跟它所受作用力中的任一個力的大小成正比

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律得知物體加速度的大小跟其質(zhì)量成反比，與速度

無關(guān),故A錯誤；

B.力是產(chǎn)生加速度的原因，只要有力，就能產(chǎn)生加速度，力與加速度是瞬時對

應(yīng)的關(guān)系，故B錯誤；

C.當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，根據(jù)牛頓第二定律尸=〃也可

知，物體水平方向的加速度大小與其質(zhì)量成反比，故C正確；

D.物體加速度的大小跟物體所受的合力成正比，而不是跟任一個力的大小成正

比，故D錯誤。故選C。

考向2牛頓第二定律的瞬時加速度問題

3.如圖所示，P、Q兩物體的質(zhì)量分別為人=2kg、%=3kg,二者間用輕彈簧

連接，在大小為E=I2N、5=2N的水平力作用下，沿光滑水平面做勻加速直線

運(yùn)動。撤去K的瞬間，P、Q的加速度大小分別為（）

6L1「片

p|——?

////////Z/z///////////////ZZ/Z/

2、

A.0.4m/s。0.4m/s2B.0;—ni/s2

C.Jm/s\2m/s2D.4m/s2;2m/s2

o

【答案】D

【詳解】在水平力R、F2作用下，兩物體沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動，由

牛頓第二定律得

￡-鳥=（〃1P+恤）。解得a=2m/$2對物體P,由牛頓第二定律可得耳-尸二〃”解得彈

簧彈力〃=8N

撤去々的瞬間，彈簧彈力不變，對物體P,由牛頓第二定律可得尸=解得

q,=4m/s2撤去「的瞬間，對物體Q,由牛頓第二定律可得尸-尸2=〃3Q解得

%=2nVs2故選D。

4.如圖所示，質(zhì)量均為機(jī)的物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，裝置放于水平光滑

木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物

塊1、2受到的合力分別為匕和產(chǎn)「重力加速度大小為，則（）

C.6=〃長，F(xiàn)?=mgD.￡=0,6=2〃田

【答案】C

【詳解】依題意，將木板沿水平方向突然抽出瞬間，把物塊1、2和剛性輕質(zhì)桿

看成一個整體，則抽出后瞬間，整體將一起自由下落，則整體加速度等于重力加

速度g,根據(jù)牛頓第二定律，可得物塊1、2受到的合力等于自身重力，即

￡=瑪=〃Ig故選C。

5.如圖所示，質(zhì)量為m的小球被一根輕繩AC和一根橡皮繩BC系住，當(dāng)小球

靜止時，AC在水平，BC與豎直方向成。角，下列判斷中正確的是()

A.在AC被突然剪斷的瞬間，BC對小球的拉力大小會突變

B.在AC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gtanO

C.在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為8

D.在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsin〃

【答案】BC

【詳解】A.在AC被突然剪斷的瞬間，由于橡皮筋BC來不及發(fā)生形變，所以

BC對小球的拉力大小不會發(fā)生突變，故A錯誤；

B.在AC剪斷前，根據(jù)平衡條件可知橡皮筋8。的拉力與小球重力的合力與細(xì)繩

AC的拉力等大反向，大小

咫tan，由于在4C剪斷瞬間，橡皮筋3。的拉力與小球重力的合力不變，

對小球根據(jù)牛頓第二定律有七=〃有tan。=，憶可得小球的加速度大小為〃=且tan。

故B正確；

CD.在BC被突然剪斷的瞬間，細(xì)繩及橡皮筋的拉力均突變?yōu)?,小球只受重力

的作用，則其加速度大小為故C正確，D錯誤。故選BC。

考點(diǎn)三牛頓第三定律

一夯基?必避基礎(chǔ)知更俺理

知識點(diǎn)1牛頓第三定律內(nèi)容

1.內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在圓

一條直線上。

2.作用力與反作用力的特點(diǎn)

(1)三同：①同大小；②同變化；③同性質(zhì)

⑵三異：①方向不同；②受力物體不同；③產(chǎn)生的效果不同

(3)二無關(guān)：①與相互作用的物體運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；②與是否和其他物體相互作用

無關(guān)；

知識點(diǎn)2作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別

作用力與反作用力一對平衡力

項

作用對象兩個相互作用的不同物體同一個物體

作用時間一定同時產(chǎn)生、同時消失不一定同時產(chǎn)生、同時消失

力的性質(zhì)一定相同不一定相同

作用效果不可抵消可相互抵消

一提升-必考題型歸納

考向1牛頓第三定律應(yīng)用

1.如圖所示是我國一種傳統(tǒng)的民族體育項目“押加”，如果繩質(zhì)量不計，且保持

水平，甲、乙兩人在“押加”比賽中甲獲勝，則下列說法中正確的是（）

A.甲對繩子的拉力與繩子對甲的拉力是一對平衡力

B.甲把乙加速拉過去時，甲對繩子的拉力大于乙對繩子的拉力

C.只有當(dāng)甲把乙勻速拉過去時，甲對繩子的拉力大小才等于乙對繩子的拉力大

小

D.甲對繩子的拉力大小始終等于乙對繩子的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力

大于地面對乙的摩擦力

【答案】D

【詳解】A.甲對繩子的拉力與繩了對甲的拉力大小相等，方向相反，作用在兩

個物體上是一對相互作用力，故A錯誤；

BC.不管哪個獲勝，甲對繩子的拉力大小才等于乙對繩子的拉力大小，與運(yùn)動

狀態(tài)無關(guān)，故BC錯誤；

D.不管哪個獲勝，甲對繩子的拉力大小始終等于乙對繩子的拉力大小，只是當(dāng)

地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，甲才能獲勝，故D正確。故選D。

2.電動平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等.是現(xiàn)代人用來作為代步工具,

休閑娛樂的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物.如圖所示，一個人站在“電動平衡車”

上在水平地而上沿直線前進(jìn)，不計空氣阻力，下列說法正確的是

A.“電動平衡車”勻速行駛時,車對人的摩擦力是人前進(jìn)的動力

B.“電動平衡車”加速行駛時,車對人的作用力大于人對車的作用力

U“電動平衡車“減速行駛時,人對車的摩擦力與車的運(yùn)動方向相同

D.人從“電動平衡車”跳起后,上升過程處于超重狀態(tài)：下降過程處于失重狀態(tài)

【答案】C

【詳解】A.“電動平衡車,，勻速行駛時，人的合力為零，豎直方向重力等于支持

力，水平方向無摩擦力，故A錯誤；

B.電動平衡車”加速行駛時，車對人的作用力等于人對車的作用力，因為相互

作用力大小相等，故B錯誤：

C.“電動平衡車”減速行駛時，車對人的摩擦力與車的運(yùn)動方向相反，根據(jù)相互

作用力方向相反，知人對車的摩擦力與車的運(yùn)動方向相同，故C正確；

D.人從“電動平衡車”跳起后，只受重力，加速度一直向下，處于失重狀態(tài)，故

D錯誤.

考向2作用力和反作用力與一對平衡力的區(qū)別

3.當(dāng)今社會節(jié)能環(huán)保理念深入人心，每個公民都應(yīng)盡量避免使用一次性塑料袋,

減少白色污染。如圖甲所示為一款環(huán)保袋，既可反發(fā)使用，又美觀大方。手提環(huán)

保袋靜止時，簡化示意圖如圖乙所示，設(shè)環(huán)保袋的重力大小為G,不考慮繩帶的

質(zhì)量，下列說法正確的是（）

甲

A.繩帶中的張力大于g

B.若縮短繩帶長度，則繩帶中的張力將減小

C.繩帶對環(huán)保袋的拉力與環(huán)保袋的重力是一對相互作用力

D.繩帶對環(huán)保袋的拉力與環(huán)保袋對繩帶的拉力是一對平衡力

【答案】A

【詳解】A.對環(huán)保袋的受力分析如圖所示

4G

G

可知繩帶中的張力故A正確；

cosa2

B.繩帶長度縮短時，《增人，cosa減小，繩帶中的張力I曾大，故B錯誤；

C.繩帶對環(huán)保袋的拉力與環(huán)保袋的重力是一對平衡力，故C錯誤；

D.繩帶對環(huán)保袋的拉力與環(huán)保袋對繩帶的拉力是一對相互作用力，故D錯誤。

故選Ao

4.2021年5月15S,“天問一號''著陸器在成功著陸火星表面的過程中，先經(jīng)

過火星的大氣層減速，再打開降落傘進(jìn)一步減速：然后與降落傘分離，此時打開

發(fā)動機(jī)減速后處于懸停狀態(tài)：再經(jīng)過對著陸點(diǎn)的探測后平穩(wěn)著陸。整個過程中不

考慮著陸器質(zhì)量的變化，且將著陸器的運(yùn)動視為豎直向下的運(yùn)動。則關(guān)于著陸器

的以下說法中正確的是（）

A.打開降落傘后，著陸器的慣性減小

B.打開降落傘后，著陸器只受兩個力的作用

C.在懸停狀態(tài)中，發(fā)動機(jī)噴火的反作用力與著陸器的重力是一對平衡力

D.在懸停狀態(tài)中，發(fā)動機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是一對作用力與反作用力

【答案】C

【詳解】A.整個過程中著陸器的質(zhì)量不變，則其慣性大小不變，故A錯誤；

B.打開降落傘后，著陸器受重力、降落傘的拉力與火星大氣的阻力作用，故B

錯誤；

C.懸停狀態(tài)中，著陸器的運(yùn)動狀態(tài)不變，合力為零，發(fā)動機(jī)噴火的反作用力與

著陸器的重力是一對平衡力，故c正確；

D.發(fā)動機(jī)噴火的反作用力與對噴出氣體的作用力是一對作用力與反作用力，故

D錯誤。故選C。

1.（2023年6月浙江卷高考真題）在足球運(yùn)動中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（)

A.踢香蕉球時足球可視為質(zhì)點(diǎn)