2024年高考物理一轮复习（新教材新高考）第12讲 牛顿运动定律（练习）

第12讲牛顿运动定律

（模拟精练+真题演练）

1.（2023•天津•校联考模拟预测）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利

用这种方法伽利略发现的规律有（）

A.力不是维持物体运动的原因

B.物体之间普遍存在相互吸引力

C.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反

D.物体加速度大小与作用力成正比、与物体质量成反比

【答案】A

【详解】A.力不是维持物体运动的原因，是伽利略实验研究和逻辑推理相结合得出的物理规律，故A正

确；

B.物体之间普遍存在相互吸引力，是牛顿总结出的万有引力定律的内容，故B错误；

C.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反，是牛顿第三定律的内容，故C错误；

D.物体加速度大小与作用力成正比、与物体质量成反比，是牛顿第二定律的内容，故D错误。故选A。

2.（2022秋•内蒙古乌兰察布•高三校级联考）下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（）

A.物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0

C.物体的速度为0,但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D.物体的速度很大，但加速度可能为0,所受的合外力可能很大

【答案】C

【详解】物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很大，另一个可以很小，甚至为0,物体所受合

外力的大小决定加速度的大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，当加速度为0时，合外力

也一定为0。故选C。

3.（2022秋・宁夏银川•高三期中模拟）牛顿运动定律与日常生活息息相关，下列有关牛顿运动定律的说法

正确的是（）

A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例

B.向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释

C.我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有矛盾

D.根据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同

【答案】B

【详解】A.牛顿第一定律又称惯性定律，是指任何物体都有保持原有运动状态的特性，是普遍规律，不是

牛顿第二定律在合外力为零下的特例，A错误；

B.火箭向后喷出气体，火箭给气体一个向下的力使气体获得速度，则气体也给火箭一个反作用力，该力大

于火箭重力，根据牛顿第二定律，火箭将加速。B正确；

C.我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，是因为提箱子的力太小，此时箱子受到拉力，地面对箱子的

支持力以及箱子的重力，三个力的合力为0,根据牛顿第二定律，加速度为0,物体仍保持静止状态，C错

误；

D.根据牛顿第二定律，运动物体的加速度方向必定与其所受合力的方向相同，而不是速度方向，D错误；

故选B。

4.（2023・浙江•模拟预测）航天员在舱外机械臂上，一手拿小钢球，一手拿羽毛，双手用同样的力作用相

同的一小段时间后，向同一方向扔出，预定目标为扔出正前方的两米处，谁先抵达？对此，你的理解是

（）

A.小钢球先到达，因为小钢球的惯性比羽毛大

B.羽毛先到达，因为离开手之后羽毛的速度大

C.不能到达，因为在舱外小钢球和羽毛没有惯性

D.同时到达，因为没有阻力影响，轻、重物体运动一样快

【答案】B

【详解】ABD.由于用相同的力作用相同的一段时间，人对物体的冲量相同，由动量定理/=，皿

可知质量与速度成反比，故质量小的羽毛获得的速度大，舱外没有空气，离开手以后，在飞行过程中小钢

球和羽毛的运动都可看作匀速直线运动，故羽毛先到达正前方两米处，AD错误，B正确；

C.惯性是物体本身固有的属性，在任何状态下都具有惯性，C错误。故选B。

5.（2023春•浙江杭州•高三学军中学校考）年糕是我国很多地方传统的新年应时食品，打年糕时一般需要

用木制榔头反复捶打石槽中煮熟的糯米如图所示。用木制榔头捶打年糕的过程中，放在水平地面上的石槽

始终未动，下列说法正确的是（）

A.整个下降过程中榔头始终处于失重状态

B.榔头对年糕的弹力是年糕发生形变引起的

C.年糕凹陷，说明榔头对年糕的打击力大于年糕对榔头的支持力

D.榔头向下打击年糕时，地面对石槽的支持力大于石槽和年糕的总重力

【答案】D

【详解】A.下降过程中，榔头先加速后减速，向下加速过程，加速度向下，处于失重状态，向下减速过程,

加速度向上，处于超重状态，A错误；

B.榔头对年糕的弹力是榔头发生形变引起的，B错误；

C.由牛顿第三定律，榔头对年糕的打击力等于年糕对榔头的支持力，C错误；

D.榔头向下打击年糕时，设榔头对年糕的冲击力为E,地面对石槽的支持力为入，石槽和年糕的总重力为G。

则有&I=G+F>G,D正确。故选D。

6.（2023•全国•高三高考模拟预测）如图所示，在倾角为6的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A

和B,它们的质量分别为机和2m,弹簧的劲度系数为上在外力厂的作用下系统处于静止状态。已知弹簧

始终处于弹性限度内，重力加速度为g,则（）

A.外力F的大小为2”?gsin®

B.弹簧的形变量为驾警

C.若外力F的大小变为4/ngsin，，当A、B相对静止时,弹簧弹力的大小为2/wgsin0

D.若外力产的大小变为4〃?gsin。，当A、B相对静止时，突然撤去外力厂的瞬间，物块B的加速度大小

为ggsin。

【答案】D

【详解】A.对物块A和B整体受力分析，由平衡条件可得，外力尸的大小为尸=（机+2⑼gsin6=3/ngsin，

故A错误；

B.对物块B受力分析，由平衡条件可得，弹簧的弹力为场=2mgsin。=股5则弹簧的形变量为1=强誓

K

故B错误；

CD.对物块A和B整体受力分析，由牛顿第二定律，得尸-3mgsinO=3/na解得a=；gsin。

物块A和B的加速度大小为%=与=；8$n。对物块B受力分析，由牛顿第二定律。'-2用gsine=2/m7B

Q

可得，弹簧弹力的大小为/'=]/ngsine突然撤去外力F的瞬间，弹簧不突变，所以物块B的加速度大小

不变，故C错误，D正确。故选D。

7.（2023・全国•高三模拟预测）水平面上有一质量机=2kg的小球，小球与左端固定的水平轻弹簧及上端固

定的不可伸长的轻绳相连，如图所示，此时小球处于静止状态，轻绳与竖直方向成0=45。角。g=10m/s2。

下列说法正确的是（）

A.此时，绳上的拉力为20N

B.若剪断轻绳，则剪断的瞬间轻弹簧的弹力大小为20N

C.若剪断轻绳，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2,方向向左

D.若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为零

【答案】B

【详解】A.设绳子拉力为7,对小球根据平衡条件有Tcos45o=/ng解得T=20&N，A错误；

B.剪断轻绳前，设弹簧的弹力为尸，对小球根据平衡条件有尸=Tsin45。解得尸=20N剪断轻绳后，弹簧弹

力不变，故剪断的瞬间轻弹簧的弹力大小为20N,B正确；

C.剪断轻绳的瞬间轻弹簧的弹力不变，则重力与弹簧弹力的合力为20立N，根据牛顿第二定律可得

“=£=lO0m/s2方向与竖直方向成45。角指向左下方，C错误；

m

D.剪断弹簧的瞬间，弹簧弹力瞬间消失。小球将开始做圆周运动，此时小球的速度为零，向心加速度为零,

沿绳方向小球受力平衡。小球具有沿切向方向（垂直绳的方向）的加速度，重力沿垂直绳方向的分力等于

合力，则有mgcos45°—ma解得a=5V2m/s2，D错误。故选B。

8.（2023•山东•高三期末模拟）如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为37。，轻弹簧的下端连接在斜

面底端挡板尸上，上端连接一个叫=lkg的物块，静止在斜面上，现把牲=2kg的物块紧靠物块叫轻轻放

在斜面上，取g=10m/s，sin37°=0.6,则（）

A.加上物块/后，物块叫和弹簧不会下滑

B.加上物块叫后，两物块沿斜面向下做匀加速直线运动

C.加上物块%的瞬间，两物块的加速度大小是2m/s2

D.加上物块%的瞬间，两物块间的弹力大小是4N

【答案】D

【详解】A.在加上物块〃b后，物块叫和弹簧会下滑，故A项错误；

B.随着物块叫和弹簧的下滑，弹簧弹力会变大，合力会发生变化，两物块的运动的加速度会发生改变，故

B项错误；

C.只放置叫时，根据受力平衡条件有氏=w£sin37o=6N在放上吗的瞬间对其列出牛顿第二定律可知

（㈣+啊）。=（网+加2）gsin37。-耳代入数据可得a=4m/s2故C项错误:

D.加上叫的瞬间，以叫为研究对象有尸+W|gsin37。-尸N=机”代入数据可得两物块间的弹力F=4N

故D项正确。故选D。

9.（2023•全国•高三模拟预测）如图，倾角为30。、质量为，”的斜面体静止于光滑水平面上。轻弹簧的上端

固定在斜面体的顶端Z处，下端拴接一质量为玄的光滑小球（可视为质点）。现让系统在水平恒力尸作用

下以大小为也g的加速度水平向左做匀加速直线运动，小球与斜面相对静止且小球未运动到水平面上。己

知重力加速度大小为g,不计空气阻力。则撤去力尸瞬间（在撤去力F的瞬间，小球与斜面之间的弹力不

变）（）

A.弹簧的弹力大小为等B.斜面体的加速度大小为迫g

636

C.小球的加速度大小为0D.小球对斜面的压力大小为正整

6

【答案】B

【详解】AD.未撤去力尸时，Hl题意得gmgtan6（r=$?.岳=*〃说明小球恰好不离开斜面，斜面对小球

1

无作用力，弹簧拉力大小尸一3mg_2撤去力尸的瞬间，弹簧弹力不发生突变，仍为7:加g,小球与斜

写一嬴布-针g3

面之间的弹力不变，故小球对斜面的压力为零，选项AD错误:

B.设撤去力尸瞬间斜面体的加速度大小为a',则写cos3（r=m，解得，=^g选项B正确；

C.小球受力不变，加速度不变，大小仍为有g,选项C错误。故选B。

10.（2022秋•浙江嘉兴・高三统考）如图所示是透明圆柱形球筒装着羽毛球，手握竖直的球筒保持静置，打

开下底盖时羽毛球不会移动。现松手释放球筒使其做自由落体运动，球筒撞地后球相对球筒下移一段距离,

则（）

A.自由落体时羽毛球处于超重状态

B.自由落体时所有羽毛球均与筒无相互作用力

C.出现相对下移是羽毛球具有惯性的体现

D.相对下移时筒对羽毛球的力大于羽毛球对筒的力

【答案】C

【详解】A.自由落体时羽毛球处加速度向下，处于失重状态，故A错误；

B.自由落体时羽毛球所受的空气阻力大于筒的空气阻力，而球和筒的加速度相同，可知球与筒有相互作用

力，故B错误；

C.出现相对下移是羽毛球具有惯性的体现，故C正确；

D.相对下移时筒对羽毛球的力与羽毛球对筒的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。

故选Co

11.（2022・高三模拟预测）甲瓶子盛满水，在密封塞上用细绳悬挂一个铁球，乙瓶子盛满水，在密封塞上

用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球，且将乙瓶子倒置，如图所示，甲、乙两个瓶子均固定

在小车上。当小车突然向前运动时，则两球的存在状态为（）

甲F乙

甲三乙

【答案】A

【详解】对A选项所示情况，可设想一个与金属小球等体积的水球。金属球位置的变化，必然代替这个水

球的位置。而同体积的水球和金属球，金属球的质量大，惯性大，运动状态不容易改变，故相对水球来说

滞后。同理，由于同体积水球的质量大于泡沫塑料球的质量，水球惯性大，相对泡沫塑料球来说水球滞后,

泡沫塑料球相对水球在前，故A正确，BCD错误。故选A。

12.（2022秋・广东清远•高三校考）机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送

餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的

上表面保持水平。则下列说法中正确的是（）

A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用

B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力

C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大

D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的作用力大于菜品的重力

【答案】D

【详解】A.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，不受摩擦力作用。A错误；

B.菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对作用力与

反作用力。B错误；

C.菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性不变。惯性大小由物体的质量决定，质量不变，

物体的惯性不变。C错误；

D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的支持力国=叫由牛顿第二定律耳="皿

机器人对菜品的作用力为支持了和静摩擦力的合力F=依+邛=依+（根）2=Ja〃g）2+（“⑷2>mg

D正确。故选D。

13.（2022秋•宁夏石嘴山♦高三石嘴山市期中模拟）如图所示，倾斜索道与水平线夹角6=37。，当载人车

厢以加速度〃斜向上加速运动时，人对车厢的压力大小为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对

人的摩擦力为耳，人的体重为G,重力加速度为g，sin370=0.6,cos370=0.8,下列说法正确的是（）

A.a=—B.a——C.F——D.F（——

42f‘3f4

【答案】C

【详解】把加速度分解成水平方向的加速度％和竖直向上的加速度明,以人为研究对象，根据牛顿第二定

律得，竖直方向1.25G-G=/n%，解得°=与则a=-L=2g；氏=3_=呈水平方向，根据牛顿第二定律

4sin012tan。3

Ff=inax~—故C正确，ABD错次,

故选C。

14.（2022秋•河南洛阳•高三新安县第一高级中学校考开学考试）如图所示，A、B、C三球的质量均为机,

轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接.倾

角为。的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的

瞬间，下列说法正确的是（）

A.B球的受力情况未变，加速度为零

B.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsin。

3

C.A、B之间杆的拉力大小为亍"gsin®

D.C球的加速度沿斜面向上，大小为gsin。

【答案】C

【详解】AB.以A、B、C组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B、C静止，处于平衡状态，合力为

零，弹簧的弹力q=3侬sin。以C为研究对象知，细线的拉力为/=Rgsin。烧断细线的瞬间，由于

弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得3侬sin0-2mgsin3=2勿q则加速度％=：gsin。

故A、B错误；

C.以B为研究对象，由牛顿第二定律得4-侬sine=mq解得：4=|侬sin0故C正确；

D.对球C,由牛顿第二定律得"吆5沦。="%解得的=gsin。方向沿斜面向下。故D错误。故选C。

15.（2022秋•安徽阜阳•高三安徽校联考）如图所示，质量分别为2,”和用的P、Q按如图

的方式用轻弹簧和轻绳连接，当系统静止时轻绳的拉力大小为机g,轻弹簧的压缩量为x,重力加速度用g表

示。则下列说法正确的是（）

A.剪断轻绳的瞬间，P的加速度大小为目

B.剪断轻绳后，P向下运动x加速度为零

C.撤走长木板的瞬间，Q的加速度大小为g

D.撤走长木板后，Q向下运动x加速度为零

【答案】AB

【详解】A.以P为对象，剪断轻绳之前，根据受力平衡可得此时弹簧的弹力为

尸=fcr=2wg-T=2/ng-/„g=〃?g剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力保持不变，根据牛顿第二定律可得P的加速度

大小为。=驾三=*£=1■故A正确；

2m2m2

B.剪断轻绳后，P向下运动x,弹簧的压缩量变为2x,弹簧的弹力变为F=h2x=2机g可知弹力刚好与P

的重力平衡，则P的加速度为零，故B正确；

C.撤走长木板的瞬间，弹簧弹力保持不变，根据牛顿第二定律可得Q的加速度大小为

。,=整士一吧些=2g故C错误；

tntn

D.撤走长木板后，Q向下运动x,弹簧刚好恢复原长，弹力为零，Q只受重力作用，Q的加速度为重力加

速度g,故D错误。故选AB。

16.（2022・浙江・统考高考真题）下列说法正确的是（）

A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变

B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大

C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变

D