牛顿第一、第二运动定律【三大题型】原卷版-2025年高考物理复习（新高考）

第07讲牛顿第一、第二运动定律

热点题型归纳】

题型一牛顿第一定律

题型二牛顿第二定律

题型三超重和失重问题

考情分析

课标要求命题预测重难点

1.理解牛顿第一定律的内

容和惯性的本质。

2.掌握牛顿第二定律的内

容及公式，能够应用牛顿第

跳水、蹦床、蹦极、火箭发射、(1)掌握牛顿第二定律的内容及公式。

二定律解决问题。无人机、跳伞运动、电梯内的(2)应用牛顿第二定律解决问题。

3.了解单位制，并知道国际超重及失重

单位制中的七个基本单位，

会用国际单位制检查结果

表达式是否正确。

题型分类•举一反三

题型一牛顿第一定律

【典型例题剖析】

【例1】(2023•北京市朝阳区六校联考)如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止

用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑得越远。有四位同学对此过程发表了自

己的看法，你认为正确的是()

A.运动员的运动需要力来维持

B.停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现

C.停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用

D.速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小和速度有关

【高考考点对接】

一、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.理想实验：它是在经验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程。

牛顿第一定律是通过理想斜面实验得出的，它丕能(填“不能”或“可以”)由实际的实验来验证。

3.物理意义

(1)揭示了物体在不受外力或所受合外力为零时的运动规律。

(2)提出了一切物体都具有惯性,即物体维持其原有运动状态的特性。

(3)揭示了力与运动的关系，说明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。

注意：运动状态的改变指速度的改变，速度改变则必有加速度，故力是物体产生加速度的原因。

二、惯性

1.定义:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。

2.惯性大小的量度

质量是物体惯性大小的唯一量度。物体的质量越大，惯性越大;物体的质量越小，惯性越小。

3.对惯性的理解

(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。

⑵物体惯性的大小只取决于物体的质量,与物体的受力情况、速度大小及所处位置无关。

(3)物体惯性表现形式：

①形式一：“保持原状”。物体不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为物体保持匀速直线运动状态

或静止状态。

②形式二：“反抗改变”。物体受到外力且合外力不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度。

惯性越大，物体的运动状态越难改变。

【跟踪变式训练】

【变式1-1］（2023•江苏省苏州中学期末）大型油罐车内部设置了一些固定挡板，如图所示，油罐车在水

平路面上行驶，下列说法正确的是（）

A.油罐车匀速前进时，油没有惯性

B.油罐车加速前进时，油的液面仍然保持水平

C.油罐车减速前进时，两挡板间油的液面前低后高

D.挡板间油的质量相对小，可以有效减弱变速时油的涌动

【变式1-2】关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（）

A.牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因

B.牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的速度越大，惯性越大

C.伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献

D.牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力

【变式1-3］（2024•广东省四校联考）滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的人发明的一种飞行器。现有一滑

翔伞沿直线朝斜向右下方向做匀加速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为R则此过程中F

的方向可能是（）

题型二牛顿第二定律

【典型例题剖析】

【例2】（2022•全国乙卷T5）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为加的小球，初始时整个系统静

置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长〜一大小为尸的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两

3

球连线垂直。当两球运动至二者相距才时，它们加速度的大小均为（）

5F2F

A.—B.—

8m5m8m10m

【高考考点对接】

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=mao

3.对牛顿第二定律的理解

♦矢量性|~与尸方向相同）

/瞬时性）——a与尸对应同一时刻）

｛因果性］~1F是产生a的原因）

a、F、相对应同一物体］

同一性［

a、F、用统一使用国际单位制单位

隹■｛独立性）一T每一个力都可以产生各自的加速度

T.只适用于宏观、低速运动的物体，

不适用于微观、高速运动的粒子

M局限性卜

一-物体的加速度必须是相对惯性系

而言的

4.加速度两个表达式的对比理解

Av

（Da=不是加速度的定义式’.与△，、A，无必然联系;

F1

（2）〃=一是加速度的决定式，〃的大小由合外力产和质量冽决定，且aocR4Z0C-O

mm

【解题能力提升】

求解瞬时加速度问题的一般思路

I分析瞬时变化前II分析瞬时变化后I求出变化后物体所受合力

物体的受力情况门哪些力变化或消美F根据牛顿第二定律列方程T求瞬时加速圉

【跟踪变式训练】

【变式2-1］在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法。如图所示，先对质量为

mi=1.0kg的标准物体P施加一水平恒力尸，测得其在1s内的速度变化量大小是10m/s,然后将标准物

体P与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F,测得它们1s内速度变化量大小是2m/so则待测

物体Q的质量加2为（）

PQ

A.3.OkgB.4.0kgC.5.0kgD.6.0kg

【变式2-2]（多选）如图所示，水平轻弹簧两端拴接两个质量均为加的小球a和b,拴接小球的细线

P、0固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为37。。现剪断细线尸，弹簧的劲度系数

为左，重力加速度大小为g,取sin37o=0.6,cos37°=0.8o下列说法正确的是（）

剪断细线P前，弹簧形变量为等

A.

B.剪断细线P的瞬间，小球b的加速度大小为上

3

C.剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，细线P的拉力变小

D.剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，小球a的加速度大小为0.8g

【变式2-3]（2022•江苏卷•：1）高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4,

最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过（）

A.2.0m/s2B.4.0m/s2

C.6.Om/s2D.8.0m/s2

题型三超重与失重

【典型例题剖析】

【例3】（2023•四川省射洪中学模拟）人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，传感器记录的力随时间

变化图像①一f图像）如图所示，重力加速度g=10m/s2,贝1（）

A.下蹲过程中最大加速度为6m/s?

B.人在下蹲过程中，力的示数先变大后变小

C.人在站起过程中，先失重后超重

D.人在8s内完成了两次下蹲和两次站起动作

【高考考点对接】

超重、失重和完全失重的对比

名称超重失重完全失重

物体竖直向下的加速度

产生条件物体的加速度向上物体的加速度直E

等于g

对应运动自由落体运动、竖直上抛

加速上升或减速下降加速下降或减速上升

情境运动等

F—mg=mamg—F=mamg—F=mg

原理

F=mg-\-maF=mg—maF=0

（1）发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力（或拉力）变

大或变小了。

说明

（2）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天

平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等。

【跟踪变式训练】

【变式3-1]（2020•山东卷T）一质量为〃?的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间/的关系图像如图

所示。乘客所受支持力的大小用尸N表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是

A.0〜a时间内，v增大，F^>mg

B.友〜友时间内，v减小，FN<mg

C.打〜为时间内，v增大，F^<mg

D.与〜右时间内，v减小，F^>mg

【变式3-2]（2023•全国乙卷-14）一同学将排球自。点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到。点。

设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（）

A.上升时间等于下落时间

B,被垫起后瞬间的速度最大

C.达到最高点时加速度为零

D.下落过程中做匀加速运动

【变式3-3]（2024•江西省第一次联考）智能手机有许多的传感器，如加速度传感器。小明用手平托着

手机，迅速向下运动，然后停止。以竖直向上为正方向，手机记录了手机竖直方向的加速度。随时间,

变化的图像，如图所示。则下列判断正确的是（）

A.八时刻手机速度最大

B.手机t2时刻比h时刻速度更小

C.右时刻手受到的压力比手机重力小

D."时刻手受到的压力最大

综合过关检测

1.（多选）某人在地面上用体重计称得其体重为490N,他将体重计移至电梯内称量，而至内时间段内，体重

计的示数如图所示。若取竖直向上为正方向，则电梯运行的v—f和a—/图像可能正确的是色取9.8

向

2.如图甲所示，高空滑索是一项勇敢者的运动项目。如果某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢

索上运动，钢索与水平地面的夹角为30°,在下滑过程中可能会出现如图乙（轻绳与钢索垂直）和如图丙（轻

绳沿竖直方向）所示的两种情形，已知此人的质量为加，重力加速度为g,不计空气阻力，则下列说法中

错误的是（）

A.图乙中，人一定匀加速下滑

B.图乙中，钢索对轻环的作用力大小为g-mg

C.图丙中，人一定匀速下滑

D.图丙中，钢索对轻环无摩擦力

3.（2023•海南省模拟）如图所示，在质量为M的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧，弹簧的上端拴接一质量

为加A的物体A,质量为加B的物体B放置在物体A上，整个装置随电梯一起匀速下降，弹簧保持竖直,

重力加速度为g。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂，在钢索断裂的瞬间，下列说法正确的是（）

BA

A.物体A的加速度大小为0

B.物体B的加速度大小为g

C.箱式电梯的加速度大小为g

D.物体B对物体A的压力为0

4.（2024・湖北襄阳市第四中学月考）如图，一辆公共汽车在水平公路上做直线运动，小球A用细线悬挂在车

顶上，车厢底板上放一箱苹果，苹果箱和苹果的总质量为苹果箱和箱内的苹果始终相对于车厢底板

静止，苹果箱与公共汽车车厢底板间的动摩擦因数为出重力加速度为g,若观察到细线偏离竖直方向

夹角大小为。并保持不变，则下列说法中正确的是（）

A.汽车一定向右做匀减速直线运动

B.车厢底板对苹果箱的摩擦力水平向右

C.苹果箱中间一个质量为加的苹果受到的合力大小为/暨

tan0

D.苹果箱中间一个质量为加的苹果受到周围其他苹果对它的作用力大小为

cos0

5.如图所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子

上表面刚好接触。现将箱子以初速度为竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比,

且箱子运动过程中始终保持图示方式，则下列说法正确的是（）

A.上升过程中，物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越小

B.上升过程中,物体对箱子的上底面有压力,