2026年高考物理一轮复习精讲精练第14讲牛顿第一定律牛顿第二定律(讲义)(学生版+解析)

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考点一 牛顿第一定律
基础过关
1．牛顿第一定律
(1)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)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律也叫 惯性 定律；
②揭示了力与运动的关系：力不是 维持 物体运动状态的原因，而是 改变 物体运动状态的原因，即力是产生 加速度 的原因。
注意：运动状态的改变指的是速度的改变。
2．惯性
(1)定义：物体具有的保持原来 匀速直线运动 状态或静止状态的性质。
(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性 大 ，质量小的物体惯性 小 。
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况 无关 。
3．伽利略的理想实验
(1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。
(2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。
伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。
【例1】（2025·辽宁鞍山·三模）伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C．“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象
D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法
【例2】（2025·河南·模拟预测）《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”的记载，描述了马对车施力停止后车继续前行的现象。以下关于此现象的分析正确的是（ ）
A．车前行是因为受到马的惯性作用
B．马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性
C．车的惯性随速度增大而减小
D．此现象说明力是维持物体运动状态的原因
【例3】（2025·湖南娄底·模拟预测）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．一切物体都有惯性B．惯性是一种力
C．力是维持物体运动状态的原因D．物体运动状态发生改变不需要力
【例4】（2025·湖南郴州·模拟预测）3月15日，2025年女子冰壶世锦赛开赛，中国女子冰壶队在首场比赛中5∶3战胜土耳其队，取得了本届世锦赛“开门红”。比赛中运动员所用冰壶的惯性大小取决于（ ）
A．冰壶的速度B．冰壶的体积
C．冰壶受到的阻力D．冰壶的质量
【例5】（24-25高一下·重庆万州·期中）神舟十九号航天员乘组于2025年3月21日晚圆满完成第三次出舱活动。出舱活动中，航天员相对于空间站静止，空间站绕地球做圆周运动。对于该状态下的航天员，下列说法正确的是（ ）
A．航天员处于失重状态，不受地球引力
B．航天员的速度大小大于第一宇宙速度
C．地球对航天员的引力使得航天员也绕地球做圆周运动
D．该状态下航天员的惯性比在地球上的惯性小
精讲考点
1．对牛顿第一定律的两点说明
(1)理想化状态：牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态，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，与物体不受外力时的表现是相同的。
(2)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。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。
2．惯性的两种表现形式
(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。
(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。
考点二 牛顿第二定律
基础过关
1．内容
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 ，加速度的方向跟作用力的方向 相同 。
2．表达式
F＝_ma__。
3．适用范围
(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面 静止 或 匀速直线运动 的参考系。
(2)牛顿第二定律只适用于 宏观 物体(相对于分子、原子等)、 低速 运动(远小于光速)的情况。
【例6】（2025·北京朝阳·二模）2025年4月19日北京半程马拉松比赛中，人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km，实际赛道长度为21.0975km，冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是（ ）
A．机器人的位移大小为21.0975km
B．机器人的平均速度大小约为4.5km/h
C．若机器人在弯道段保持速率不变，则其所受合外力为零
D．机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度
【例7】（2025·湖北武汉·三模）如图所示，一质量为m=0.2kg的物块静置于矩形的木箱内，物块和箱底之间的动摩擦因数为μ=0.3，一劲度系数为20N/m的轻质弹簧的两端分别与物块右端、木箱右壁连接。初始时，木箱处于静止状态，弹簧长度为L=5cm并与木箱底面平行，弹簧的形变量未知。现在给木箱一加速度a，使物块恰好能相对木箱底面移动起来。若弹簧形变量始终在弹性限度范围内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，求
(1)若且方向竖直向下，则弹簧的原长为多少；
(2)若加速度是水平方向，且初始时弹簧的伸长量为2cm，则加速度a有多大？
【例8】（2025·河北石家庄·三模）如图所示，在竖直方向运动的升降机内，放置用轻杆相连的A、B两小球，两球质量分别为m、3m，杆与竖直方向的夹角为30°。只考虑B球与升降机底板间摩擦，且最大静摩擦力与正压力之比为k。升降机以不同加速度a（a