专题15牛顿第一定律　牛顿第二定律-高三物理一轮复习重难点逐个突破

专题15   牛顿第一定律　牛顿第二定律

1. 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的，牛顿第一定律并不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例。牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，牛顿第二定律来回答力是如何改变物体的运动状态。

2.  牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。

考点一  牛顿第一定律

1. 牛顿第一定律内容：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。

2.  牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力的表现是相同的。

3.  (1) 力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。

(2) 牛顿第一定律指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律。

1．下列关于惯性的说法中，正确的是（　　）

A．做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性

B．只有物体的速度发生改变时，才有具有惯性

C．汽车刹车时，乘客的身子会向前倾倒，是因为汽车有惯性

D．物体都具有惯性，与物体是否受力无关，与物体速度是否变化也无关

2．(多选)关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是（　　）

A．牛顿第一定律可用实验来验证

B．不受外力作用时，物体运动体运动状态保持不变是由于惯性

C．物体受外力作用运动状态发生变化时没有惯性

D．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因

考点二 牛顿第二定律及其简单应用

1. 牛顿第二定律的内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力方向相同。

2. 牛顿第二定律的表达式：F＝ma。

3.  牛顿第二定律的解题步骤

(1)确定研究对象．

(2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动的示意图．

(3)求合力F或加速度a.

(4)根据F＝ma列方程求解．

3．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（　　）

A．物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比

B．质量大的物体，其加速度一定小

C．物体所受到的合外力与物体的质量成正比

D．表达式中的比例系数k恒为1

4．质量为m的物体放在粗糙的水平面上，用水平力F拉物体时，物体获得的加速度为a，若水平拉力为2F时，物体的加速度（　　）

A．等于2a B．在a与2a之间 C．大于2a D．等于a

5．(多选)如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放，小球沿杆以a匀加速下滑时，小球与杆间的摩擦力大小为Ff，。则在小球下滑的过程中，木箱对地面的压力为（　　）

A．Mg+Ff B．Mg+mg+ ma

C．Mg+mg-ma D．Mg

考点三  牛顿第二定律的方向性

1.牛顿第二定律的方向性是指加速度的方向一定与合外力的方向相同，所以根据加速度方向可以确定合外力方向．

2.当物体处于非平衡状态，应用牛顿第二定律分析有关问题时，常常需要根据受力分析求合外力，根据受力分析求合外力的方法：

1）若物体只受两个力作用时，常用平行四边形定则求这两个力的合力（也可以用正交分解法）．

2）若物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体受到的合外力．

6.如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；

(2)求悬线对小球的拉力大小．

7.(多选)如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（　　）

A．小车静止时，，方向竖直向上

B．小车匀速时，，方向垂直杆向上

C．小车向右匀加速运动，加速度大小为a时，可能有，方向沿着杆斜向上

D．小车向右匀减速运动，加速度大小为a时，，方向斜向左上方

8．（2022·河北·模拟预测）(多选)汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示，图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器。假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止时，Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。汽车以加速度向左匀加速启动，重力加速度，下列情况说法正确的是（　　）（）

A．当时，P有示数，Q无示数     B．当时，P有示数，Q有示数

C．当时，P有示数，Q有示数     D．当时，P无示数，Q有示数

考点四  对“作用力”的理解

题目中经常出现“A对B的作用力”这种描述，要非常清楚“A对B的作用力”是指A对B所有力的合力，而不能片面认为是A对B的某一个力。

9．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量为m的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ）

A．支架对手机的作用力方向垂直于斜面向上，大小为

B．支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上

C．手持支架向上做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机受到的支持力比静止时受到的支持力小

D．手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机可能不受摩擦力

10．（2022·浙江·杭州市富阳区第二中学高一期末）物体与粗糙斜面一起沿水平面向左匀加速运动，物体和斜面相对静止，如图所示。则斜面对物体的作用力方向（　　）

A．必沿d方向

B．必沿c方向

C．a、c、d方向都有可能

D．a、c方向都有可能

11．小亮在沿水平直线向左运动的高铁中做了一个实验，他用细线将小球A悬挂于行李架上，质量为m的箱子B放在车厢地板上且始终相对于车厢静止，箱子与车厢地板间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，如图所示，则此刻车厢对箱子B作用力的大小为（　　）

A． B．

C． D．

12．（2021·全国·模拟预测）(多选)如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以加速度a向右做匀加速直线运动。货箱中石块B的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．货车速度增加得越来越快

B．货车在相邻的两个相等时间间隔内的位移之差为

C．与B接触的物体对B的作用力大小为

D．与B接触的物体对B的作用力方向水平向右

考点五  利用牛顿第二定律分析动态过程

1.     a＝是加速度的决定式，加速度大小由其受到的合外力和质量决定，所以分析加速度如何变化首先要进行受力分析；加速度方向与合外力方向一定相同，所以分析加速度方向如何变化就是要分析合外力方向如何变化;
2.     运动物体的速度如何变化只看物体的加速度与速度方向的关系：

一定            一定

直线运动中：a和v同向      加速运动       a和v反向       减速运动

13.(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为 (　　)

A．速度不断增大，但增大得越来越慢

B．加速度不断增大，速度不断减小

C．加速度不断减小，速度不断增大

D．加速度不变，速度先减小后增大

14．（2022·上海·高二学业考试）神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后，在大气层中经历了竖直向下的减速运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小，则加速度大小（　　）

A．一直减小 B．一直增大

C．先增大后减小 D．先减小后增大

15．一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是（　　）

A．a和v都始终增大 B．a和v都先增大后减小

C．a和v都先减小后增大 D．a先增大后减小，v始终增大

16．（2022·湖南·高二学业考试）某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（　　）

A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动

B．人和踏板由C到A的过程中，人在A点具有最大速度

C．人和踏板由C到A的过程中，人在B点具有最大速度

D．人在C点具有最大速度

17．（2022·山东·高三专题练习）如图所示，木板A静置于光滑水平面上，其粗糙上表面叠放半球形木块B，在B的最高点用水平细绳拉着一个小球C，系统保持平衡。已知B、C两球半径之比为4：1，C球质量为m，BC接触面光滑。在木板A上施加了一个水平外力F，继续维系三者相对静止，让三者一起做加速直线运动，已知重力加速度大小为g，以下判断中正确的是（　　）

A．若F向左且不断变大，则BC之间的弹力越来越大

B．若F向左且不断变小，则BC之间的弹力恒为

C．若F水平向右且持续增大，则BC之间弹力不断减小

D．若F水平向右且BC之间绳子的张力为零，则系统加速度为

18.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力恒定，则(　　)

A.物体从A到O先加速后减速

B.物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动

C.物体运动到O点时，所受合力为零

D.物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小

19．（2022·云南师大附中高三阶段练习）(多选)如图，“L”形木板放置在水平面上，木块压缩弹簧后用细线系住，木块与木板，木板与地面间均不光滑，开始时系统处于静止状态，烧断细线，弹簧恢复到原长的过程中木板保持静止。则此过程中，下列说法错误的是（       ）

A．木块一直做加速运动 B．木块先加速运动后减速运动

C．木板与地面间摩擦力为零 D．地面对木板的摩擦力向右

20．(多选)如图所示，升降机里的物体被轻弹簧悬挂，整个系统刚开始做匀速运动，某时刻升降机的运动状态变化导致弹簧突然缩短了，则此时升降机的运动状态可能为（　　）

A．加速上升 B．减速下降

C．加速下降 D．减速上升

21．如图所示，沿平直轨道运动的车厢内有一个光滑水平桌面，一水平放置的弹簧分别与车厢侧壁和放在桌面上的小球拴接。开始时弹簧处于自然长度状态，如果旅客看到弹簧的长度变长了，则火车的运动状态可能是（　　）

A．火车在向右运动，速度不断增大 B．火车在向右运动，速度不断减小

C．火车在向左运动，速度保持不变 D．火车在向左运动，速度不断减小