牛顿第二定律及其应用（原卷版）-2024-2025学年人教版高一物理上册期末复习

专题08牛顿第二定律及其应用

本节要点

知识归纳

知识点1牛顿第二定律

知识点2绳、杆和弹簧的受力特点

知识点3利用牛顿第二定律解题方法

重难点1两类基本问题

专顼精练

对应题号

专项精练1牛顿第一、第二、第三定律1-5,17

专项精练2牛顿第二定律求瞬时突变问题6-10,13-14

专项精练3利用牛顿第二定律分析动态过程11-12,15

专项精练4牛顿运动定律的两类基本问题16,18-24

知识归纳

知识点1牛顿第二定律

1.牛顿第二定律内容

物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。

m

2.力与加速度的因果关系

力产生加速度（ma是力的作用效果）。

①瞬时关系：加速度随力作瞬时同步变化；

②方向关系：加速度方向总与力的方向一致；

③量值关系：£F=ma。

3.力的单位

规定质量为1kg的物体产生lm/s2加速度，则受到的力大小为1N。

4.适用条件

1/11

惯性系统中宏观，低速运动物体。

知识点2绳、杆和弹簧的受力特点

物理模型——刚体：受力但不发生形变的物体。

①绳受力不形变，有张力无压力，绳上的力可以发生突变；

②杆受力不形变，有张力有压力，杆上的力可以发生突变；

③弹簧受力形变，有张力有压力，弹簧上的力不可以发生突变。

知识点3利用牛顿第二定律解题方法

1.选择研究对象：能正确、巧妙地选取研究对象，正确地转移研究对象。

2.受力分析：假设法，若某力难以确定，可假设存在或不存在，讨论其受力情况是否满足牛顿第二定律。

3.建立坐标，求a时一般以加速度方向为坐标正方向；求F时一般以所求力的方向为坐

标正方向。

4.列式计算。

5.讨论结果的真实性。

重难点1两类基本问题

F

1.求力与运动的关系，加速度是桥梁.。丁嬴

Ftrsvt

2.已知力求运动一般用决定式，已知运动求力一般用定义式：u>

3.运动中加速度恒定可作为一个运动过程，若加速度发生变化则作为一个新过程的开始，运动转折点的速

度是前后过程联系的关键量

专顼精练

一、单选题

1.（24-25高一上•重庆沙坪坝•期中）《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义

思想家王充的智慧结晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，

空而轻者行疾”“任重，其进取疾速，难矣”。结合以上叙述，下列说法正确的是（）

A.力是维持运动的原因B.力是改变运动状态的原因

C.质量越小，物体的惯性越大D.速度越小，物体的惯性越大

2.（24-25高一上•江苏连云港•期中）某同学用水平力去拉一个置于水平地面上的课桌，但课桌没有被拉动,

下列说法正确的是（）

A.人对课桌的拉力比课桌对人的拉力小

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B.人对课桌的拉力小于课桌所受到的摩擦力

C.人对课桌的拉力与课桌对人的拉力是一对平衡力

D.人对课桌的拉力与地面对课桌的摩擦力大小一定相等

3.（23-24高一下•广东广州•期末）功率是反映做功快慢的物理量，下列关于功率单位用国际制基本单位来

表示正确的是（）

A.J-sB.kg-ms-1C.kg-m2s

4.（23-24高一上•湖南娄底•期末）有关运动与力的关系，下列说法正确的是（）

A.离地球越远的物体所受的重力越小，所以物体惯性也越小

B.力是改变物体的运动状态即产生加速度的原因

C.只有物体所受的合力发生改变，物体的运动状态才会发生改变

D.作用力与它的反作用力可以为一对平衡力

5.（24-25高一上•浙江•期中）现代战场上FPV自爆无人机已成为士兵的头号克星。某次无人机演练中，静

止于空中的FPV无人机发现正前方有一军事目标，于是以7.5m/s2的加速度沿水平直线冲向目标。设

该无人机的质量为2kg,重力加速度g取10m/s2,求加速过程中空气对无人机的作用力大小为（）

A.IONB.15NC.20ND.25N

6.（23-24高一上•吉林长春•阶段练习）如图所示，A质量为2如B质量为小,中间有一轻质弹簧相连，A

用绳悬于。点，当突然剪断CU绳时，关于A物体的加速度，已知重力加速度为g,下列说法正确的是

（）

BgC.1.5gD.无法确定

7.（23-24高一上•四川德阳•期末）如图所示，物体°、6用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将

a和天花板相连，已知物体。、6的质量相等，重力加速度为g。当在尸点剪断绳子的瞬间，下列说法正

确的是（）

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4

7

P

A.物体a的加速度大小为零

B.物体a的加速度大小小于g

C.物体b的加速度大小为零

D.物体6的加速度与物体a的加速度大小相等

8.（23-24高一上•云南德宏・期末）如图所示，物块a、b、c质量关系为2mLmt,a和6、6和c之间

用完全相同的轻弹簧和当相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点0,整个系统处于静止状态，&和

S2相对于原长的伸长量分别记为A7,和AZ2,现将细线剪断，将物块a的加速度大小记为将物块b的

加速度大小记为阳,重力加速度大小为g,在剪断的瞬间（）

O

〃〃彳〃〃//

X51

[b\

11

A.%=g

B.a2=g

C.A/j=2A/2

D.M=AZ2

9.（23-24高一上•浙江杭州•期末）如图所示，在倾角为。=30。的光滑斜面上，物块A、B质量分别为加和

3m,物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。

已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（）

4/11

B

A

B.物块A的加速度为整

A.物块A的加速度为0

O

D.物块AB间作用力为等

C.物块B的加速度为0

10.（23-24高一上•重庆沙坪坝•期末）如图所示，质量均为加的三物块A、B、C,物块A、B间由绕过光

滑轻质滑轮的足够长轻绳连接，物块B、C间由轻弹簧连接。施加竖直向上的外力尸让滑轮以加速度g

向上做匀加速直线运动，稳定后B、C相对静止，重力加速度为g。现突然剪断连接A、B的轻绳，则

剪断轻绳后瞬间，下列说法正确的是（）

7/77777

A.物块A的加速度大小为5g

B.物块B的加速度大小为4g

C.物块C的加速度大小为g

D.剪断轻绳前施加在滑轮上的外力大小为F=8mg

11,（24-25高一上•广东广州•阶段练习）如图是享誉中国第一高塔、世界第二高塔之称的广州塔“小蛮腰”。

在维护其外墙时，工人不小心掉落一颗螺钉。此螺钉由静止加速下落，在空气阻力作用下，螺钉的加

速度方向不变、大小逐渐减小直至为零，然后维持加速度为零进入收尾阶段。下列说法正确的是（

A.下落过程中，螺钉加速度的方向有可能与速度方向相反

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B.在空气阻力作用下，螺钉的速度变化越来越快

C.在空气阻力作用下，螺钉的位置变化越来越快

D,收尾阶段，螺钉停止运动

12.（24-25高一上•河北石家庄•阶段练习）2013年第十二届全运会，重庆姑娘施廷懋闪耀赛场，轻松夺冠

跳水女子全能赛。某运动员（可看作质点）参加跳板跳水比赛，1=0是其向上起跳瞬间，其速度与时

间关系图像如图所示，则（）

A.匕时刻开始进入水面

B.t2时刻到达最高点

C.g时刻已浮出水面

D.0~：2时间内，运动员的加速度方向一直竖直向下

二、多选题

13.（23-24高一上・山东德州•期末）如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为加=3kg的小球，有一水平

轻质弹簧左端固定在墙上，右端与小球相连，小球右侧用不可伸长的轻绳连接在天花板上，轻绳与竖

直方向成省53。角，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。重力加速度g=10m/s2,

sin53°=0.8,cos53°=0.6o当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（）

A.轻质弹簧的弹力大小为40N

B.小球仍处于平衡状态

40

C.小球的加速度大小为3~m/s2,方向水平向左

D.小球的加速度大小为丁m/s2,方向水平向左

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14.（23-24高一下•云南红河・期末）如图所示，质量均为根的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑

的水平面上，二者处于静止状态，重力加速度为g。将质量为2加的木块C放在A上的瞬间，则（）

C

A

I

B

/

A.弹簧的弹力大小变为3mgB.弹簧的形变量不变

2

C.B对水平面的压力大小变为4mgD.A的加速度大小为5g

15.（24-25高一上・辽宁•期中）足够长的木板上表面一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传

感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角c变大），另一端不动，已知

木块与木板间弹力大小与角度u的关系式为N=wgcose,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力/随

角度a的变化图像，如图乙所示。下列判断正确的是（）

F

A.木块与木板间的动摩擦因数〃=—一f

mgcosa

B.木块与木板间的动摩擦因数

c.木板由4转到的过程中，木块的速度越来越大

D.木板与地面的夹角为名时，木块做自由落体运动

16.（23-24高一上•河北保定・期末）2022年北京冬奥会后，我国北方掀起一股滑雪运动的热潮，有一倾角

为9=37。的斜面雪道如图（甲）。假设一滑雪爱好者和他的雪橇总质量为m=75kg，他们沿足够长的雪

道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力/与滑雪速度v成正比，比例系数后未知，雪橇与雪道间的

动摩擦因数均相同。从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的V-，图像如图（乙）中的曲线4D所示，图

中N3是曲线/£＞在/点坐标为（0,5）的切线，切线上一点8的坐标为（4,15）,CD是曲线的

渐近线。（g取lOm/s?,sin370=0.6,cos37°=0.8）o下列说法正确的是（）

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A.开始运动时雪橇的加速度大小为。=2.5m/s2

B.0~4s内雪橇做加速度变小的曲线运动

C.比例系数为左=37.5Ns/m

D.动摩擦因数〃=0125

三、解答题

17.(24-25高一上•辽宁丹东•期中)如图，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度为=7.5m/s2向前匀

加速启动，货箱中石块B的质量〃?=0.8kg,启动4秒时司机突然发现前方42m处有一骑车人正以

v=4m/s匀速骑行，司机立刻以%=-8m/S?刹车(反应时间忽略不计)，刹车2s后骑车人发现货车，

立即以%=2山62加速，(g=10m/s2)求：

(1)减速前石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力有多大？

(2)货车刹车2s时速度有多大？

(3)货车与骑车人是否会相撞？如果相撞，请通过计算说明理由；如果不相撞，请求出二者之间的最近

距离是多大？

18.(23-24高一上•江苏南京•阶段练习)一位滑雪者，人与装备的总质量为80kg,以2m/s的初速度沿山坡

匀加速直线滑下，山坡倾角为30。，在4s的时间内滑下的路程为40m,g取lOm/s?。求：

(1)滑雪者下滑过程中加速度大小；

(2)滑雪者下滑过程中受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。

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19.(24-25高一上・北京海淀•期中)如图所示，水平地面上有一质量机=2.0kg的物块，物块与水平地面间

的动摩擦因数必=0.20,在与水平方向成8=37。斜向下的推力尸作用下由静止开始向右做匀加速直线

运动。已知尸=10N,sin37°=0.60,cos37°=0.80,重力加速度g取lOm/s2,不计空气阻力。求：

(1)物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；

(2)物块运动过程中加速度的大小；

(3)物块开始运动4.0s所通过的位移大小。

【答案】(1)5.2N

(2)1.4m/s2

(3)11.2m

20.(23-24高一上•浙江宁波•期中)两套完全相同的小物块和轨道系统固定在水平桌面上。物块质量m=1kg,

轨道长度/=L4m,物块与轨道之间动摩擦因数〃=0.5。现用拉力4=7N、8=6N同时拉两个物块,

分别作用一段距离后撤去，使两物块都能从静止出发，运动到轨道另一端时恰好停止。两个拉力与水

平桌面的夹角均为＜9=53°。求：

(1)分别画出物体在拉力作用下和撤去拉力后的受力示意图；

(2)在片作用下的小物块加速度可多大？

(3)片作用了多少位移不？

(4)从两物块运动时开始计时直到都停止，除了物块在轨道两端速度都为零之外，另有某时刻t两物块速

度相同，则/为多少?

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21.（23-24高一上•湖南邵阳•期末）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，

将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶。

发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5m/s2（不超载时则为5m/s2）。

（1）若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？

（2）若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为It的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1s后

获得相同速度为9.8m/s,问货车对轿车的平均冲力多大？

22.（23-24高一上•四川攀枝花•期末）如图所示，在倾角为。的斜面上有一个质量7〃=lkg的物体，零时刻开

始在大小产=20N、方向沿斜面向上的拉力作用下由静止开始运动，2s时物体的速度v=20m/s,方向沿

斜面向上，3s时，撤去拉力。已知sin6=0.6,cos3=0.8,重力加速度g取lOm/s2,斜面足够长，求:

（1）物体与斜面之间的动摩擦因数。

（2）撤去尸后，物体经过多少时间回到初始位置。

23.（23-24高一上•浙江杭州•期末）如图所示，质量为2kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力厂作用下沿水

平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数4为0.4,这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰

好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数4为025,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g

取lOm/sL。求：

（1）铁箱加速度大小和铁箱后壁对木块作用力的大小；

（2）水平拉力厂的大小：

（3）减少拉