自主命題卷全國卷

2021?北京卷T13牛頓第二定律

2021?全國甲卷?T14牛頓第二定律

2021?浙江1月選考于4牛頓第三定律

2021?全國乙卷T21牛頓第二定律

2021?浙江6月選考了4牛頓第二定律

2020?全國卷IT16牛頓第二定律

2020?山東卷牛頓第二定律

2019?全國卷IIT19牛頓第二定律

202。海南卷丁12牛頓第二定律

2019?全國卷川120牛頓第二定律

考情2020?浙江1月選考于2牛頓第三定律

分析2021?北京卷T15實驗：探究加速度與物體

受力、物體質(zhì)量的關(guān)系2019?全國卷IIT22實驗：測量動摩

2021?湖南卷?T11實驗：探究加速度與物體擦因數(shù)

受力、物體質(zhì)量的關(guān)系2021?全國甲卷T22實驗：測量動摩

2020?浙江7月選考717(1)實驗：探究加速擦因數(shù)

度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

跳水、蹦床、蹦極、火箭發(fā)射、無人機(jī)、跳傘運動、電梯內(nèi)的超重

生活實踐類

試題及失重

情境傳送帶模型，板塊模型，探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，

學(xué)習(xí)探究類

測量動摩擦因數(shù)

第1講牛頓運動三定律

【目標(biāo)要求】1.埋解牛頓運動二定律的內(nèi)容2理解慣性的本質(zhì)，會區(qū)分作用力和反作用力與?

對平衡力3會應(yīng)用牛頓運動三定律解題.

考點一牛頓第一定律的理解

1.牛頓第一定律

(1)內(nèi)容：?切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變

這種狀態(tài).

(2)意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都具有慣性,因此牛頓第一定律又被叫作典

定律；

②揭示了運動和力的關(guān)系：力不是維拉物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即

力是產(chǎn)生加速度的原因.

2.慣性

(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).

(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小.

(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運動情況和受力情況無

去.

-判斷正誤-------------------------------------------------------------------------

1.牛頓第一定律是實臉定律.(X)

2.運動的物體慣性大，靜止的物體慣性小.(X)

3.物體不受力時，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).(J)

I.慣性的兩種表現(xiàn)形式

(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止

或勻速直線運動).

(2)物體受到外力時，慣性表現(xiàn)為抗拒運動狀態(tài)的改變，慣性大，物體的運動狀態(tài)較難改變；

慣性小，物體的運動狀態(tài)較易改變.

2.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系

牛頓第一定律和牛頓第二定律是相互獨立的.

(1)牛頓第一定律告訴我們改變運動狀態(tài)需要力，力是如何改變物體運動狀態(tài)的問題則由牛頓

第二定律來回答.

(2)牛頓第一定律是經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理總結(jié)出來的，而牛頓第二定律是一條實驗定律.

【例11(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用.下列說法中符

合歷史事實的是()

A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變

B.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：如果物體不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運動下去

C.笛卡兒指出，如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運

動，既不停下來也不偏離原來的方向

D.牛頓認(rèn)為，物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)

答案BCD

解析亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，故A錯誤；伽利略通過“理

想實臉”得出結(jié)論：力不是維持運動的原因，如果物體不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運動下

去，故B正確；笛卡兒指出如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同

一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，故C正確；牛頓認(rèn)為物體都具有保持原來勻

速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，故D正確.

m2］對一些生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以分析.其中正確的是()

A.太空中處于失重狀態(tài)的物體沒有慣性

B.“安全帶，生命帶，前排后排都要系”.系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害

C.”強(qiáng)弩之末，勢不能穿魯編”，是因為強(qiáng)弩的慣性減小了

D.戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)前拋掉副油箱，是為了增大戰(zhàn)斗機(jī)的慣性

答案B

解析慣性只與質(zhì)量有關(guān)，所以處于失重狀態(tài)的物體還是具有慣性，A錯誤；系好安全帶可

以防止因人的慣性而造成的飭害，B正確：“強(qiáng)弩之末，勢不能穿魯緡”，是因為強(qiáng)弩的速

度減小了，慣性不變，C錯誤；戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)前拋掉副油箱，是為了減小戰(zhàn)斗機(jī)的慣性，增加

靈活性，D錯誤.

考點二牛頓第二定律

1.牛頓第二定律

(1)內(nèi)容：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

作用力的方向相同.

(2)表達(dá)式：F=rna.

2.力學(xué)單位制

(1)單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制.

(2)基本單位：基本物理量的單位.國際單位制中基本物理量共七個，其中力學(xué)有三個，是運

度、質(zhì)量、單位分別是生、壬克、杪.

(3)導(dǎo)出單位：由基本物理量根據(jù)物理去系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位.

-判斷正誤-------------------------------------------------------------------------

1.物體加速度的方向一定與合外力方向相同.(J)

2.由〃?=/可知，物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比，與其運動的加速度成反比.(X)

3.可以利用牛頓第二定律確定高速電子的運動情況.(X)

4.物體所受的合外力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小.(V)

5.千克、秒、米、庫侖、安培均為國際單位制的基本單位.(X)

1.對牛頓第二定律的理解

2.解題的思路和關(guān)鍵

(I)選取研究對象進(jìn)行受力分析；

(2)應(yīng)用平行四邊形定則或正交分解法求合力；

(3)根據(jù)/介=機(jī)〃求物體的加速度a.

【例3】(多選)下列說法正確的是()

A.對靜止在光滑水平面上的物體施加一個水平力，當(dāng)力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度

B.物體由丁做加速運動，所以才受合外力作用

解析對P施加F時，根據(jù)牛頓第二定律有?=等=10m/s2,對P和0整體施加F時，

根據(jù)牛頓第二定律有42=〃八；〃、=巖=2192,聯(lián)立解得加2=4.0kg,故選B.

t例6】（多選）如圖甲所示，一豎直放置的足夠長的固定玻璃管中裝滿某種液體，一半徑為八

質(zhì)量為m的金屬小球，從/=0時刻起，由液面靜止釋放，小球在液體中下落，其加速度a

隨速度v的變化規(guī)律如圖乙所示.已知小球在液體中受到的阻力衣=6?！?，式中r是小球的

半徑，。是小球的速度，〃足常數(shù).忽略小球在液體中受到的浮力，重力加速度為耳，下列說

法正確的是（）

A.小球的最大加速度為g

B.小球的速度從0增加到比的過程中，做勻變速運動

C.小球先做加速度減小的變加速運動，后做勻速運動

D.小球的最大速度為瑞；

答案ACD

解析當(dāng)f=0時，小球所受的阻力R=0,此時加速度為g,A正確；隨著小球速度的增加，

加速度減小，小球的速度從0增加到加的過程中，加速度減小，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律

有〃?g—&=/"“，解得a=g_:彳切「當(dāng)a=0時，速度最大，此后小球做勻速運動，最大速

度%=繇C、D正確.

考點三牛頓第三定律

1.作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是思立的，一個物體對另一個物體施加了力,

后一個物體同時對前一個物體也施加力.

2.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、作用在同一條直線上.

3.表達(dá)式：F=—F'.

-判斷正誤?

1.作用力與反作用力的效果可以相互抵消.（X）

2.人走在松軟土地上下陷時，人對地面的壓力大于地面對人的支持力.（X）

3.物體靜止在水平地面上，受到的重力和支持力為一對作用力和反作用力.（X）

一對平衡力與作用力和反作用力的比較

名稱

一對平衡力作用力和反作用力

項

作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體

作用時間不一定同時產(chǎn)生、同時消失一定同時產(chǎn)生、同時消失

力的性質(zhì)不一定相同一定相同

作用效果可相互抵消不可抵消

t例7】（多選）如圖所示，用水平力/把一個物體緊壓在豎直墻壁上，物體保持靜止，下列說

法中正確的是（）

A.水平力尸與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力

B.物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力

C.水平力尸與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力

D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力

答案BD

解析水平力尸與墻壁對物體的彈力作用在I可一物體上，大小相等、方向相反，且作用在I可

一條直線上，是一對平衡力，選項A錯誤；物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對

物體豎直向上的靜摩擦力的作用，因物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，這兩個力是一對平衡力，選項B正

確：水平力?作用在物體上，而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個力不是平衡力，也

不是相互作用力，選項C結(jié)誤；物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是兩個物體間的相互

作用力，是一對作用力與反作用力，選項D正確.

t例8】（2022?廣東深圳市紅嶺中學(xué)高三月考）“電動平衡車”是時下熱門的一種代步工具.如

圖，人筆直站在“電動平衡車”上，在某水平地面上沿直線勻速前進(jìn)，下列說法正確的是（）

A.“電動平衡車”對人的作用力大于人對“電動平衡車”的作用力

B.人的重力與車對人的支持力是一對相互作用力

C.地面對車的摩擦力與人（含車）所受空氣阻力平衡

D.在行駛過程中突然向右轉(zhuǎn)彎時，人會因為慣性向右傾斜

答案C

解析根據(jù)牛頓第三定律，“電（動平衡車”對人的作用力等于人對“電動平衡車”的作用力，

故A錯誤；人的重力與車對人的支持力的受力物體都是人，不可能是相互作用力，故B錯誤：

地面對車的摩擦力與人（含車）所受空氣阻力平衡，所以人與車能夠勻速運動，故C正確：在

行駛過程中突然向右轉(zhuǎn)彎時，人會因為慣性向左傾斜，故D錯誤.

t例91如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上以加速度a水平向右加速滑行,

長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為山，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為〃2,重力加速度為g，

若長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長木板對地面摩擦力的大小和方向為（）

」.〔

A.向左B.〃2/wg，向右

C."2〃?g+ma，向右D.2A值，向左

答案B

解析對木塊分析可知，長木板對它水平向左的摩擦力大小為后=42〃?g,由牛頓第三定律可

知，木塊對長木板的摩擦力向右，大小也為居〕；由于長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，對長木板受力

分析可知，地面對它的靜摩擦力方向向左，大小為F（2=Ffi=R2mg,由牛頓第三定律可知，

長木板對地面的摩擦力大小為"2mg,方向向右，故B正確.

L方法點撥

在對物體進(jìn)行受力分析時，如果不便于直接分析求出物體受到的某些力時，可先求它的反作

用力，再反過來求待求力.如求壓力時，可先求支持力，在許多問題中，摩擦力的求解亦是

如此.可見牛頓第三定律將起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對象的作用，使得我們對問題的分析思

路更靈活、更寬闊.

課時精練

過必備基礎(chǔ)練

1.某時刻，質(zhì)量為2kg的物體甲受到的合力是6N,速度是lOm/s；質(zhì)量為3kg的物體乙

受到的合力是5N,速度是10m/s,則（）

A.甲比乙的慣性小

B.甲比乙的慣性大

C.甲和乙的慣性一樣大

D.無法判定哪個物體慣性大

答案A

解析質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，所以甲比乙的慣性小，故

A正確.

2.（2021?浙江1月選考4）如圖所示，電動遙控小車放在水平長木板上面，當(dāng)它在長木板上水平

向左加速運動時，長木板保持靜止，此時（）

A.小車只受重力、支持力作用

B.木板對小車的作用力方向水平向左

C.木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力

D.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等

答案D

解析小車在木板上水平向左加速運動時，受重力、支持力、水平向左的摩擦力，而木板對

小車的作用力是支持力與摩擦力的合力，方向指向左上方，并不是水平向左，故A、B錯誤；

根據(jù)牛頓第三定律，木板對小車的作用力與小車對木板的作用力一定大小相等，方向相反，

故C錯誤，D正確.

3.（多選）如圖所示，體育項目“押加”實際上相當(dāng)于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在'中加”

比賽中,甲獲勝.則下列說法中正確的是（）

A.甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝

B.當(dāng)中把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力等于乙對甲的拉力

C.當(dāng)甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲他拉力

D.甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的

摩擦力，所以甲獲勝

答案BD

解析甲對乙的拉力與乙對甲的拉力是一對作用力與反作用力，大小相等，與二者的運動放

態(tài)無關(guān)，即不管哪個獲勝，甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，當(dāng)?shù)孛鎸椎哪?/p>

擦力大于地面對乙的摩擦力，甲才能獲勝，故A、C錯誤，B、D正確.

4.在研究運動和力的關(guān)系時，伽利略設(shè)計了著名的理想斜面實驗（如圖所示），將可靠的事實和

邏輯推理結(jié)合起來，能更深刻地反映自然規(guī)律.下面給出了伽利略斜面實驗的五個事件，請

對事件的性質(zhì)進(jìn)行判斷并正確排序：在4點由靜止釋放的小球，①若沒有摩擦?xí)r，能滾到另

一斜面與力點等高的。點；②當(dāng)減小斜面動摩擦因數(shù)時，滾到另一斜面的最高位置，更接近

等高的C點；③若沒有摩擦?xí)r減小斜面AC的傾角，小球?qū)⑼ㄟ^較長的路程，到達(dá)與力點等

高的。點；④若沒有摩擦,且另一斜面水平放置時，小球?qū)⒀厮矫嬉恢边\動下去；⑤不能

滾到另一斜面與力點等高的。點.以下正確的是（）

A.事實⑤事實②一推論①推論③-＞推論④

B.事實⑤一事實②一推論③-＞事實①一推論④

C.事實⑤f事實②f事實①一推論③一推論④

D.事實⑤-*事實②一推論①一事實③一推論④

答案A

解析根據(jù)實臉事實⑤斜面不光滑，在力點由靜止釋放的小球不能滾到另一斜面與力點等高

的。點，事實②當(dāng)減小斜而動摩擦因數(shù)時，滾到另一斜面的最高位置，更接近與4點等高的

。點，得出實驗推論：如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度，即①，進(jìn)一步假諛若減

小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度，即得出③，沒有摩擦?xí)r減小

斜面8c的傾角，小球?qū)⑼ㄟ^較長的路程，到達(dá)與力點等高的。點，最后使它成水平面，小

球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)勻速直線運動，即④，故A正確，B、C、D錯誤.

5.如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當(dāng)小車向右做勻加速運動時，球所受合外力

的方向沿圖中的（）

C.0c方向D.方向

答案D

解析根據(jù)牛頓第二定律，小球所受的合外力方向和加速度方向相同，小球隨小車一起向右

做勻加速運動，加速度沿。。方向，所以合外力沿0。方向，D選項正確.

4能力綜合練

6.一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷，例

如從解得物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在?些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行

分析，并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性，舉例如下：聲

音在空氣中的傳播速度。與空氣的密度"、壓強(qiáng)〃有關(guān)，下列速度表達(dá)式中，A為比例系數(shù)，

無單位，則這四個表達(dá)式中可能正確的是()

A.。=燃B.

C.D.v=y[kpp

答案B

解析速度的單位是m/s,密度的單位是kg/m3,壓強(qiáng)的單位是kg/(ms2),所以吃的單位是

m2/s2,的單位是m/s,的單位是s/m,y[kpp的單位是kg/(nrs),選項B正確，A、

C、D錯誤.

7.一個物體在多個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果僅使其中某個力的大小逐漸減小到零，然

后又逐漸從零恢復(fù)到原來大小，那么，圖中能正確描述該過程中物體速度與時間關(guān)系的是

()

答案D

解析原來物體在多個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體所受的合力為零，使其中某個力的大

小逐漸減小到零，然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大小的迂程中，物體的合力從零開始逐漸增

大，又逐漸減小到零，則物體的加速度先增大后減小，物體先做加速度增大的加速運動，后

做加速度減小的加速運動.根據(jù)9一，圖像的斜率表示加速度可知，〃一/困像的斜率先增大后

減小，故A、B、C錯誤，D正確.

8.如圖甲所示，水平地面上輕彈簧左端固定，右端通過小物塊壓縮0.4m后鎖定，/=。時解

除鎖定釋放小物塊.計算機(jī)通過小物塊上的速度傳感器措繪出它的。一，圖線如圖乙所示，其

中。帥段為曲線，曲段為直線，傾斜直線Od是，=0時圖線的切線，已知小物塊的質(zhì)量為“

=2kg,重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是()

A.小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3

B.小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4

C.彈簧的勁度系數(shù)為175N/m

D.彈簧的勁度系數(shù)為15。N/m

答案C

解析根據(jù)。一，圖線的斜率大小表示加速度大小，由題圖乙知，物塊脫離彈簧后的加速度大

22

1'?sm/s=5m/s,由牛頓第二定律得，摩擦力大小為片="〃噌=〃?〃，所以

〃=?=0.5,A、B錯誤；剛釋放時物塊的加速度為o'=^C,=7T7m/s2=30m/s2,由牛頓第

二定律得去一R=〃以’，代人數(shù)據(jù)解得k=175N/m,C正確，D錯誤.

9.（2022?河北邢臺市質(zhì)檢）一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一

個環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為環(huán)的質(zhì)量為〃?，如圖所示.已知重力加速度為g,環(huán)沿桿以加速

度a勻加速下滑，則此時箱子對地面的壓力大小為（）

A.Mg+〃ig-〃】aB.Mg—，ng+ma

C.Mg+mgD.Mg—mg

答案A

解析環(huán)在豎直方向上受重力及箱子內(nèi)的桿對它的豎直向上的摩擦力a,受力情況如圖甲所

示，根據(jù)牛頓第三定律，環(huán)應(yīng)給桿一個豎直向下的摩擦力/V,故箱子豎直方向上受重力

Mg、地面對它的支持力尺及環(huán)給它的摩擦力R',受力情況如圖乙所示.以環(huán)為研究對象：

nig—Ff=mat以箱子為研究對象，F(xiàn)N=F'+吸=6+的=睦+〃嗚一根據(jù)牛頓第三定

律，箱子對地面的壓力大小等于地面對箱子的支持力大小，即a/=Mg+〃?g—故選項

A正確.

10.（多選）如圖所示，一個個球。用1、2兩根細(xì)繩連接并分別系于箱子上的力點和〃點，OA

與水平方向的夾角為dOB水平，開始時箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）

A.若使箱子水平向右加速運動,則繩1、2的張力均增大

B.若使箱子水平向右加速運動,則繩1的張力不變，繩2的張力增大

C.若使箱子豎直向上加速運動,則繩1、2的張力均增大

D.若使箱子豎直向上加速運動,則繩1的張力增大，繩2的張力不變

答案BC

解析箱子者爭止時，對小球，根據(jù)平衡條件得尸wsin0=〃ig,FOB=FOA^0.若使箱子水平

向右加速運動，則在豎直方向上合力為零，有sinFOB'-cos0=ma,所

以繩1的張力不變，繩2的張力增大，選項A錯誤，B正確；若使箱子豎直向上加速運動，

則RzZsin0-mg=ma1,FOB"=FOA"cos6>,所以繩1的張力增大，繩2的張力也增大，

選項C正確，D錯誤.

11.如圖為用索道運輸貨物的情景，已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37。，質(zhì)量為〃［的貨

物與車廂地板之間的動摩擦因數(shù)為0.3.當(dāng)載重車廂沿索道向上加速運動時，貨物與車廂仍然

保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，貨物對車廂水平地板的正壓力為其重力的1.15倍，連接索道與車廂的桿

始終沿豎直方向，重力加速度為g,sin37。=06cos37。=0.8,那么這時貨物對車廂地板的

摩擦力大小為（）

A.0.35nigB.03mg

C.().23/〃gD.0.2機(jī)g

答案D

解析將