2026高考一轮总复习 物理课件_第1讲　牛顿运动定律_含解析

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1. 内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作 用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2. 意义：指出了力不是维持物体 的原因，而是改变 ⁠ 的原因；指出了一切物体都具有惯性。
3. 伽利略理想实验是牛顿第一定律的基础。
（1）定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
①惯性是物体的 属性，与物体是否受力及运动状态 ⁠。
②质量是惯性大小的量度，质量大的物体惯性 ，质量小的物体惯 性 ⁠。
③当物体不受力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态； 当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。
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＝ ⁠。
（1）牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面 或 ⁠ 的参考系。
（2）牛顿第二定律只适用于 物体（相对于分子、原子 等）、 运动（远小于光速）的情况。
（1）单位制： 单位和 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 ⁠推导出来的其他物理量 的单位。
1. 作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是 的。当一个物体 对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。 物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。
2. 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ⁠ ，作用在 ⁠。
3. 表达式： ⁠。
4. 意义：建立了相互作用的物体之间的联系，体现了作用力与反作用力的 相互依赖关系。
1. 牛顿第一定律指出，当物体受到的合外力为零时，物体将处于静止状 态。（　×　）
2. 运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。（　×　）
3. 一定质量的物体所受合外力越大，加速度越大。（　√　）
4. 千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。（　×　）
5. 人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力。 （　×　）
1. 〔多选〕（人教版必修第一册·第四章第1节“练习与应用”T1改编）下 列对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是（　　）
解析： 　飞机投下的炸弹由于惯性做平抛运动，所以目标在正下方时投 弹不能击中，A错误；地球自西向东自转，人向上跳起后，由于惯性人也 跟地球一起从西向东运动，故人仍落到原地，B正确；紧急刹车时，汽车 停止运动，人由于惯性仍向前运动，容易撞伤，所以系着的安全带对人起到保护作用，C正确；向上抛出的物体，由于惯性，在空中继续向上运动，而不是受到向上的作用力，D错误。
2. 〔多选〕（人教版必修第一册·第三章第3节“拓展学习”改编）用计算 机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，把两个测力探头的 挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果（如图所 示），分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论正确 的是（　　）
解析： 　作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，分别作用在相互 作用的两个物体上，同时产生、同时消失，故A、C正确，B错误；作用力 与反作用力作用在两个物体上，不能求合力，故D错误。
3. （人教版必修第一册P98“练习与应用”T6改编）如图所示，有一辆满 载西瓜的汽车在水平路面向左沿直线做匀加速运动，加速度大小为a，其 中一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的合力为F，则关于F的 大小和方向的判断正确的是（　　）
考点一　对牛顿第一定律的理解
1. 牛顿第一定律的意义
（1）提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是 物体的一种固有属性。
（2）揭示力与运动的关系：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。
2. 牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。（1）牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运 动状态的问题则由牛顿第二定律来回答。（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。
【练1】 伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则 下列符合实验事实的是（　　）
解析： 　小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面，这是实验事 实，故A正确；因为生活中没有无摩擦的轨道，所以小球上升到原来释 放时的高度为推理，而不是实验事实，故B错误；减小斜面的倾角θ， 小球仍然达到原来的高度，是在B项基础上的进一步推理，而不是实验 事实，故C错误；继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球沿 水平面永远运动下去，是在C项的基础上继续推理得出的结论，而不是 实验事实，故D错误。
【练2】 某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的 中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则（　　）
解析： 　羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保 持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，羽毛球筒受到羽毛球对 它向上的摩擦力，而羽毛球受到筒对它向下的摩擦力，故D正确，A、 B、C错误。
考点二　牛顿第二定律的理解与应用
根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（　　）
合力、速度、加速度间的关系
1. 在质量一定时，物体的加速度由合力决定。合力大小决定加速度大 小，合力方向决定加速度方向。合力恒定，加速度恒定；合力变化， 加速度变化。2. 做直线运动的物体，只要速度和加速度方向相同，速度就增大；只要速 度和加速度方向相反，速度就减小。
关于速度、加速度和合力之间的关系，下列说法中正确的是（　　）
解析：做匀变速直线运动的物体，加速度恒定不变，由牛顿第二定律知， 它所受合力是恒定不变的，且加速度与合力方向相同，与速度方向在同一 直线上，不一定在同一方向上，故A正确，B错误；物体受到的合力增大 时，加速度一定增大，物体的运动速度变化一定加快，而速度不一定加 快，故C错误；物体所受合力为零时，物体的加速度一定等于零，速度不 一定为零，故D错误。
1. 关于国际单位制的基本单位的两个误区警示（1）国际单位制中七个基本量除了有对应的七个基本单位外，分别还有 其他单位。比如基本量长度的单位除了基本单位“m”以外，还有 “dm”“ cm”“mm”等，但这些单位不是国际单位制单位。（2）用一个字母表示的单位也可能是导出单位，比如“N”“J”等。
考点三　牛顿第三定律的理解与应用
1. 作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
（1）“六同”：①大小相同；②性质相同；③作用在同一条直线上；④ 同时产生；⑤同时变化；⑥同时消失。
（2）“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同。
（3）“二无关”：①与物体的运动状态无关；②与是否和另外物体相互 作用无关。
2. 一对平衡力和一对作用力与反作用力的比较
下列说法正确的是（　　）
解析：对A，钢索对货物的力与货物对钢索的力是一对作用力与反作用 力，总是大小相等，A错误；对B，子弹对木块的力与木块对子弹的阻力是 一对作用力与反作用力，总是大小相等，B错误；对C，大人对小孩的撞击 力与小孩对大人的撞击力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，C错 误；对D，将图钉按入木板， 图钉对木板的力和木板对图钉的力是一对作 用力与反作用力，总是大小相等，D正确。
（2025·浙江模拟预测）阻力伞是一种短跑运动训练工具。如图所 示，某段训练过程中，连接阻力伞的轻绳始终处于水平状态，已知阻力伞 重力为G，轻绳对阻力伞的拉力为FT，空气对阻力伞的作用力为F，则 （　　）
解析：阻力伞受重力G、轻绳对阻力伞的拉力为FT，空气对阻 力伞的作用力为F，三力平衡，如图，由图可得，拉力不等于空 气对阻力伞的力，故A错误；人的运动状态未知，则地面对人 的摩擦力大小不一定等于FT，故B错误；轻绳上的拉力相等，即 人对轻绳的拉力与阻力伞对轻绳的拉力大小相等，故C正确；人对轻绳的拉力与轻绳对人的拉力是一对相互作用力，故D错误。
　〔多选〕如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上使其静 止，下列说法中正确的是（　　）
解析： 　水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等方 向相反，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，A错误；物体在竖直方 向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物 体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，B正确；水平力F作用在物体 上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是一对平衡力，也不 是一对相互作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两 个物体间的一对相互作用力，是一对作用力与反作用力，D正确。
用牛顿第三定律转换研究对象
　　转换研究对象是解决力学问题时经常采用的解题策略，当物体的某个 力不容易求时，可根据作用力和反作用力的关系，先求它的反作用力，如 求压力时，可先求支持力，在许多问题中，牛顿第三定律起到转换研究对 象的重要作用。
一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一 个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图所示。已知环沿杆匀加 速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力大小为 （　　）
解析：环在竖直方向上受重力及杆给它的竖直向上 的摩擦力f，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三 定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f'，故箱子 与杆整体竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f'，受力情况如图乙所示，由于箱子处于平衡状态，可得N＝f'＋Mg＝f＋Mg。根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，即N'＝Mg＋f，故A正确。
某学校在维修某宿舍楼时，工人采用如图所示的升降装置进行外墙装修，一根不可伸缩的细绳跨过定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的人拉住，静止在水平地面上。设人的质量为m＝65 kg，吊椅的质量为M＝15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦以及细绳和滑轮的质量，重力加 速度取g＝10 m/s2。当人用恒力拉绳子，在最初的时间t＝1 s内人与吊椅一 起匀加速上升了h＝0.5 m的高度，求：
（1）人竖直向下拉绳的力的大小；
解得a＝1 m/s2设人受到绳向上的拉力为F，把人和吊椅作为整体为研究对象，由牛顿第二定律知2F－（m＋M）g＝（m＋M）a
解得F＝440 N由牛顿第三定律知，人竖直向下拉绳的力大小为F'＝440 N。
（2）人对吊椅压力的大小。
解析： 设吊椅对人的支持力为FN，则有F＋FN－mg＝ma
解得FN＝275 N由牛顿第三定律知，人对吊椅压力的大小为275 N。
1. （2023·浙江6月选考2题）在足球运动中，足球入网如图所示，则 （　　）
解析： 　在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与 角度，此时足球不可以视为质点，A错误；质量是惯性大小的唯一量度， 足球在飞行和触网时质量不变，惯性不变，B正确；足球在飞行时，已经 脱离脚，所以不受脚的作用力，C错误；足球对网的力与网对足球的力是 一对相互作用力，大小相等，D错误。
2. （2025·河北保定一模）“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分 开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验 舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员 朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹 开。对于该实验下列说法正确的是（　　）
解析： 梦天实验舱内，水球体积越小，水球质量越小，其惯性越小， 故A项错误；击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的 作用力是一对作用力与反作用力，故B项正确；击球过程中，水球所受弹 力是由于球拍发生形变产生的，故C项错误；牛顿第一定律是理想情况， 不可以通过实验直接验证，故D项错误。
3. （2025·甘肃兰州一模）在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是 故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。”从物理学 的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是（　　）
解析： 　水冲沙石，沙石才能运动，是因为力是改变物体运动状态的原 因，故A错误；物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性，其大小只与 质量有关，质量越大惯性越大，力是改变物体运动状态的原因，重的大石 由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，故B正确； 物体的运动不需要力来维持，如沙石不受力的作用时，可以保持匀速直线 运动状态，故C错误；“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻 力，大石所受的合外力为零，故D错误。
4. （2025·浙江杭州三模）2024年4月，杭州某中学举办春季运动会，图中 师生正在进行“60米毛毛虫竞速赛”。下列说法正确的是（　　）
解析： 　路程为运动物体实际运动轨迹的长度，所以正常完成比赛的队 伍运动路程最小为60米与队伍的长度之和，故A正确；“毛毛虫”向前加 速过程中，根据牛顿第三定律可得，王老师对“毛毛虫”的力等于“毛毛 虫”对王老师的力，故B错误；当物体的形状、大小对所研究的问题没有 影响或者影响很小，可以忽略不计时，可以将物体看成质点，但比赛中， “毛毛虫”的长度相对队伍的运动路程不可忽略，所以不能把“毛毛虫” 看作质点，故C错误；比赛开始前，“毛毛虫”静止时，其所受重力与所 有人对“毛毛虫”的作用力等大反向，所以所有人对“毛毛虫”的作用力 竖直向上，故D错误。
5. 下列说法正确的是（　　）
解析： 　牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运 动的原因，A正确；牛顿第二定律可以通过实验来验证，牛顿第一定律 不可以通过实验来验证，B错误；国际单位制中，kg、m是基本单位， N是导出单位，C错误；加速度a与Δv和Δt无关，它由合力F和质量m共 同决定，D错误。
6. 神舟十八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。在竖直向下减速运动过程中，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（　　）
7. 〔多选〕如图，凹形槽车静止在水平直轨道上，位于光滑槽底的水平轻 弹簧一端连接右侧槽壁，另一端连接质量m＝1 kg的物体，物体静止时， 弹簧对物体的压力N0＝2 N。现使槽车与物体一起以a＝2 m/s2 的加速度沿 轨道运动，用F弹表示弹簧的弹力大小，用N壁表示物体对左侧槽壁的压力 大小，下列判断正确的是（　　）
8. （2025·北京房山区二模）在地铁运行过程中，某人把一根细绳的下端 绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。 他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂 直，细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g。根据以上信息，可以确定 （　　）
解析： 　圆珠笔受绳子拉力方向沿绳子向上，受重力方向竖直向 下，则圆珠笔所受的合力水平向左，由牛顿第二定律知，地铁运行加 速度方向向左，但无法确定地铁的运行方向，故A错误，B正确；圆 珠笔受力如图。根据牛顿第二定律得mgtan θ＝ma，所以地铁运动加 速度大小为a＝gtan θ，无法计算圆珠笔的质量，故C、D错误。
9. （2025·湖南长沙预测）杂技是一种技能、体能、娱乐性很强的表演活 动。如图所示为杂技“顶竿”表演，一人A站在地上，肩上扛一质量为M的 竖直竹竿，当竿上一质量为m的人B以加速度a加速下滑时，竿对人A的压力 大小为（已知重力加速度为g）（　　）
解析： 　以B为研究对象，根据牛顿第二定律有mg－Ff＝ma，再以竹 竿为研究对象，由平衡条件有FN＝Mg＋Ff'＝Mg＋Ff＝（M＋m）g－ ma，根据牛顿第三定律可知，竿对人A的压力大小为（M＋m）g－ ma，故A正确。
11. （2025·河南周口模拟）如图为救援直升机在执行灭火任务时的情景。 直升机沿水平方向匀速直线飞往水源地取水时，悬挂空水桶的悬索与竖直 方向的夹角为37°；直升机取水后飞往火场灭火，沿水平方向以5 m/s2的 加速度匀加速直线飞行时，悬挂水桶的悬索与竖直方向的夹角也为37°。 若空气阻力大小不变，空桶质量为400 kg，忽略悬索的质量，则此时水桶 中水的质量为（sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2） （　　）
解析： 　直升机悬挂空桶匀速飞往水源地取水时，空桶受力平衡，有 T1sin 37°－f＝0，T1cs 37°－mg＝0，解得f＝3 000 N，直升机加速返回 时，由牛顿第二定律，可得T2sin 37°－f＝（m＋M）a，T2cs 37°－（m ＋M）g＝0，联立解得此时水桶中水的质量为M＝800 kg，故C正确。
12. （2025·四川绵阳期末）如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索 道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因 数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对 静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为（　　）