2025年人教版新高一物理暑假专项提升：牛顿第二定律及其应用（学生版）

寒假作业07牛顿第二定律及其应用

琳内容早知道

«•第一层巩固提升练（4大题型）

题型1牛顿第二定律

题型2牛顿第二定律求瞬时突变问题

题型3利用牛顿第二定律分析动态过程

题型4牛顿运动定律的两类基本问题

・第二层能力提升练

第三层拓展突破练

--------CH1HB-0-©--------

题型一牛顿第二定律

।★积累与运用

।应用牛顿第二定律时的运算方法和研究方法

।（1）合成法：若物体只受两个力作用而产生加速度时，通常应用合成法求解.

|（2）正交分解法：当物体受两个以上的力作用时，常用正交分解法求合力.多数情况下是把力正交分解

|到加速度的方向上和垂直于加速度的方向上.

|（3）整体法和隔离法：由两个或两个以上的物体组成的系统中，把相互作用的多个物体视为一个系统，

|对系统整体进行分析研究的方法称为整体法；把某个物体从系统中“隔离”出来，将其作为研究对象进

|行分析的方法称为隔离法.

1.如图所示，质量为河的框架放在水平地面上，一劲度系数为人的轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴着

一质量为优的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起。当小球的加速度大小为纱上整时，关于地

m

面和弹簧对框架的弹力大小正确分析是（）。

A.地面对框架的弹力一定为0

B.地面对框架的弹力一定大于等于崛

C.弹簧对框架的弹力一定为崛

D.弹簧对框架的弹力一定大于等于9

2.如图，质量为60kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为片40kg的重物送入井中。当重物以3m/s2

的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦，则人对地面的压力大小为（g

IX10m/s2）（）

〃〃/〃/〃〃〃/

A.200NB.920NC.320ND.280N

3.“析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知

识本身更重要。下列说法中符合事实的是（）

A.亚里士多德指出力是改变物体运动状态的原因

B.牛顿第一定律和牛顿第二定律都可通过实验直接检验

C.伽利略通过实验证明了重的物体比轻的物体下落得快

D.牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上总结得出了牛顿第一定律

（多选）4.下列说法正确的有（）

A.牛顿第二定律可表述为“a二，也可以写成等式尸=加20,其中定义力的单位为牛顿后才有了比例系

数k=l

B.弹簧弹力的表达式尸=质由英国科学家胡克发现，其中x为弹簧发生形变后的总长度

C.太空中由于失重，无法用天平测量质量，但是可以借助牛顿第二定律测量物体的质量

D.工程设计中，常通过光学的方法观察有机玻璃的微小形变，这是运用了物理学中转换测量的方法。

5.赛车出厂前要经过启动与刹车性能的测试。在平直的跑道上，质量为机的某赛车从静止开始先做匀加速

直线运动，到达某一速度v时立即刹车直到停止运动，刹车过程视为匀减速直线运动。整个运动过程所

用时间为刹车位移为加速位移的一半，求：

2

（1）整个运动过程位移的大小；

（2）刹车过程赛车受到的阻力大小。

题型二牛顿第二定律求瞬时突变问题

I*积累与运用

|若合外力的大小或方向改变，则加速度的大小或方向也同时改变；如果合外力变为零，则加速度也同

|时变为零；如果合外力发生突变，则对应加速度也发生突变.

|（1）刚性绳（或杆、接触面）：不发生明显形变就能产生弹力.若剪断刚性绳（或脱离杆、接触面），则弹力立

|即消失，不需要形变恢复时间.一般题目中所给细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理.

|（2）弹簧（或橡皮绳）：此模型的特点是产生弹力时形变量大，其形变恢复需要较长时间，在突变问题中，

|其弹力的大小往往可以看成不变.

6.如图所示，升降机以加速度。竖直向上做匀加速运动，升降机内有质量之比为2：1的物体A、B,重力

加速度为g,A、B间用轻弹簧相连并通过质量不计的轻绳悬挂在升降机顶上，剪断轻绳的瞬间，A、B

的加速度大小分别为（）

A.1.5g、aB.1.5g+0.5。、aC.3g+0.5。、2aD.0、2a

7.如图所示，质量均为加的A、B、C、D四个小球，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于天花板上的。

点，系统开始处于静止状态，重力加速度为g。将B、C间的细线剪断的瞬间，B、D的加速度大小分别

为（）

A.2g,gB.2g,0D-g^g

8.质量为4kg的物体在水平力作用下沿粗糙水平面作匀速运动,若水平力增加4N,则物体的加速度的增

量（）

A.一定为lm/s2B.因水平力未知，故无法确定

C.因摩擦力未知，故无法确定D.一定小于Im*

3

（多选）9.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为m=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，轻绳与竖直方向成外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/s2,5出53。=0.8,cos53o=0.6。

当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（）

B.小球仍处于平衡状态

40

C.小球的加速度大小为彳m/sz,方向水平向左

D.小球的加速度大小为二m/s?,方向水平向左

4

（多选）10.如图所示，在倾角为6=37。的光滑斜面的上、下两端分别有两块薄挡板，在两挡板间有两

根轻质弹簧。、6一端分别固定在两挡板上，在。、6另一端之间系住一小球，整个系统处于静止状态。

已知仅撤去弹簧。的瞬间，小球加速度大小为2.5m/s2,已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8。则仅撤去弹簧6的瞬间，小球的加速度可能为（）

A.大小为8.5m/s2,方向沿斜面向上

B.大小为8.5m/s2,方向沿斜面向下

C.大小为3.5m/s2,方向沿斜面向上

D.大小为3.5m/s2,方向沿斜面向下

题型三利用牛顿第二定律分析动态过程

11.一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中的一个力大小逐渐减小到零，然后又从零逐

渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在此过程中其余各力均不变，则下列对该过程的说法正

确的是（）

A.物体运动的速度先增大后减小

4

B.物体运动的速度方向将发生改变

C.物体运动的加速度先减小后增大

D.物体运动的加速度先增大后减小

12.如图为某学校学生体育课练习“击鼓颠球”场景，鼓身周围对称系着多根相同的轻绳，10名学生围成一

圈各握两根轻绳，通过手中的轻绳来控制鼓的运动，使鼓能和竖直下落的球发生碰撞。若活动过程中

保持鼓面始终水平，球与鼓面接触时控制鼓不动，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）

A.球离开鼓面后，在空中先处于超重状态后处于失重状态

B.球下落时从接触鼓面到最低点过程中，速度一直减小

C.球下落时从接触鼓面到最低点过程中，加速度先减小后增大

D.球接触鼓面到最低点时，速度和加速度均为零

13.2023年10月2日，在杭州亚运会蹦床女子个人项目决赛中，中国选手包揽冠亚军。假设在比赛中的某

一个时间段内蹦床所受的压力随时间变化的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。

下列说法正确的是（）

B.1.0s~l.4s内运动员向下运动，处于超重状态

C.1.4s时运动员的速度达到最大值

D.运动员在脱离蹦床后的上升过程中上升的最大高度约为3.6m

14.雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足/=狂2,人为定值，取竖直向下为正，下列表示雨

滴速度v和加速度。的图像可能正确的是（）

5

15.如图，一水平轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端与一小物块相连，刚开始物块静止且弹簧处于

原长状态，现对物块施加一个水平向右的拉力歹使物块向右做匀加速直线运动。弹簧始终处于弹性限

度内，物块与水平地面间的动摩擦因数恒定，不计空气阻力。下列关于拉力尸随物块位移X变化的图

像正确的是（）

=

=-

=

=~aF

16.,在与竖直面成e

角的推力厂作用下，磨石以速度y向上匀速运动，如图所示。则（）

7777777777777777777777777777777777

A.磨石受到的摩擦力大小为〃尸sin6

B.若仅略微减小e角，则磨石将做减速运动

c.若撤掉尸，磨石会立刻向下运动

D.若撤掉尸，磨石受到的摩擦力大小变为〃冽g

题型四牛顿运动定律的两类基本问题

6

：★积累与运用

11.求力与运动的关系，加速度是桥梁

|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：

|一

m

\F«*svt

空

/

|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

17.一辆车由于突发状况直线刹车至静止，因刹车抱死在地面上留下痕迹，交警测量了路面上留下的刹车

痕迹，要粗略判断汽车是否超速，其中重力加速度已知，只需要知道下列选项中一个数据就可以解决

这个问题，这个数据是（）

A.汽车的质量B.汽车的轮胎与地面的动摩擦因数

C.汽车所受的摩擦力D.汽车所受的支持力

18.位于贵州与云南交界处的北盘江大桥是世界第一高桥，其水平桥面长1341m。某汽车在桥面上以72km/h

的速度匀速运动，突然发现前方有一静止障碍物，司机反应1s后立即刹车，恰与障碍物不相撞，汽车

刹车过程中受到的阻力是车自身重力的0.5倍，重力加速度g取lOm/s）则司机发现障碍物时汽车和障

碍物间距离为（）

A.40mB.50mC.60mD.70m

19.2024年2月初，湖南省多地出现冻雨天气，路面、桥面结冰导致行车过程刹车时不能及时停住的事故

时有发生。小刚分析，直线行车时刹车将车轮抱死但不能短距离停车是因为车身较轻，摩擦力不大导

致，若行车时车上多乘坐几个人，刹车时速度相同，轮胎及路面等其他条件相同的前提下，车轮抱死

刹车直线滑行距离与空载时对比（）

A.多坐乘客时，摩擦力大，刹车距离更短

B.空载时惯性小，刹车距离更短

C.空载和满载乘客时刹车距离相同

D.由于乘载的重量具体值未知，无法判断

20.城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。一个鸡蛋从20m高的楼上自由下落，

若将鸡蛋撞击地面的过程简化为一个质点做匀减速直线运动，从触地到完全停止质点的位移为0.05m,

不计空气阻力，则鸡蛋对地面的平均冲击力是其重力的（）

A.400倍B.200倍C.100倍D.10倍

21.如图所示为冰壶比赛场地简图，尸、。为场地中心线上的三个点，O为营垒圆心，0为营垒圆形边

界与中线交点.运动员练习投掷冰壶，经过助滑阶段，将冰壶投出，冰壶中心运动到尸点时的速度为

3m/s„冰壶沿着尸。直线运动，但是队友发现冰壶中心到不了。点，于是从尸。中点开始擦冰，一直擦

到冰壶停下为止，冰壶中心恰好停在了。点。已知尸。=25m,Oe=1.8m,擦冰前冰壶与冰面间的动

7

摩擦因数为0.02,重力加速度g=10m/s2。则擦冰后冰壶与冰面间的动摩擦因数约为()

A.0.014

22.在光滑水平地面上停放着一质量叫=02kg的足够长平板小车，质量咫=01kg的小物块静置于小车上,

如图甲。f=0时刻，小物块以速度%=llm/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外

力尸，物块与小车在第1s内运动的V—图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速

度大小g取lOm/s?。求：

(1)物块与小车间的动摩擦因数〃和恒力F的大小；

(2)第1s内物块与小车间的相对位移。

-------------------------------------------------------------------------

1.2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆月球背面南极——艾特肯盆地。嫦娥六号利用向下喷射气体产生的

反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中，探测器减速的加速度大

小。随时间/变化的关系如图所示，3%时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的是()

A.。〜。时间内，探测器做匀速直线运动

B.探测器在。时刻的速度大小是2fo时刻的4倍

c.o〜，。时间内，探测器的位移大小为g卬；

D.气体对探测器的作用力大小在时刻是％时刻的两倍

2.如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度。向右加速运动。货箱中石块B的质量为机，则

8

关于石块B的受力说法正确的是（)

A.石块B受到周围其他石块的作用力方向水平向右，大于等于加。

B.石块B受到周围其他石块的作用力方向斜向右上，大小大于利。

C.当加速度足够大，石块B受到的合力可能为零

D.当加速度足够小，石块B受到周围其他石块的作用力可能为零

3.如图所示，用轻弹簧将质量为4根和2加的A、B两个小球相连，2的上端通过轻绳悬挂于天花板，处于

静止状态。重力加速度为g,若将轻绳剪断，则剪断瞬间/和3的加速度大小分别为（）

oB

i

i

i

oA

oDO

A.g,gB.0,2gC.3g,

4.如图所示，用两根轻绳a、b和轻弹簧c悬挂两个相同的小球，其中a绳与竖直方向夹角为30。，c弹簧

水平，两小球静止，下列说法正确的是（）

A.a绳的弹力是c弹簧弹力的百倍

B.剪断a绳瞬间，2球的加速度为零

C.剪断6绳瞬间，1球的加速度为零

D.剪断6绳瞬间，2球的加速度大小为Jg

5.如图，质量分别为4瓶、3m、2m、机的四个小球/、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O

点，处于静止状态，重力加速度为g。若将3、。间的细线剪断，则剪断瞬间8和C的加速度大小分别

为（）

9

A.g,L5gB.2g,L5gC.2g,o.5gD.g,0.5g

6.甲驾驶汽车在一段平直马路上等绿灯，甲启动汽车时乙驾驶汽车刚好从旁边经过，他们的图像如

图所示，下列说法正确的是（）

A.两车同时到达X。处

B.甲驾驶汽车匀加速度直线运动时的加速度为二公

%

C.从甲启动汽车到两车速度相等经历的时间为‘1

%

D.两车在0-%内，乙受到座椅的作用力竖直向上，甲受到座椅的作用力水平向前

7.2024年巴黎奥运会女子3米跳板跳水决赛、中国选手夺得金牌，中国队在该项目上取得十连冠。图甲是

运动员触水瞬间照片。图乙是某同学分析该运动员离开跳板开始计时画出的图像，图像中仅。〜“段

为直线。不计空气阻力，则图甲对应的时刻应为（）

甲乙

A.tlB.t2C.t3D.t4

8.利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，

手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图

所示，则手机（）

10

A.在4时刻速度最大

C.在4~。时间内处于失重状态D.在4~：2时间内受到的支持力逐渐增大

9.如图所示，一光滑的球装在一密闭的盒子里,球刚好与盒子的各壁相接触，现将盒子竖直向上抛出，最

后回到抛出点，若空气阻力大小与速率的平方成正比，则（）

■

A.在上升过程中，球对盒子上表面有向上的作用力

B.在上升过程中，球与盒子上下表面都无作用力

C.在下降过程中，球与盒子之间有作用力，且作用力在变小

D.从抛出到回到抛出点的过程中，球与盒子之间始终有作用力

（多选）10.一个质点从静止开始做直线运动，0~6s内做加速运动，加速度随时间变化的规律如图所

示，则在0~6s内，下列说法正确的是（）

A.质点受到的合外力越来越大

B.质点的速度变化越来越快

C./=6s时，质点的速度大小为36m/s

D.质点的平均速度大于9m/s

11.人工智能已在生活中得到广泛应用。一游客携带智能行李箱出行，旅客行走时，行李箱无需人的牵引

可在地面上跟随游客运动，如图甲所示。某段时间内，行李箱速度v随时间/的变化图像如图乙所示。

11

已知行李箱的质重加=20kg,。〜。时间内行李箱的总位移s=6m。求:

(1)行李箱加速阶段的位移大小1以及减速运动的时间;

(2)减速阶段行李箱受到的合力大小F。

12.汽车由静止开始沿水平道路从甲地驶向乙地。汽车先做匀加速直线运动，速度达到20m/s后，然后关

闭发动机做匀减速直线运动，到达乙地时刚好静止。已知甲乙两地相距500m。求：

(1)汽车从甲地驶往乙地的时间；

(2)若汽车质量为2000kg,且所受水平阻力恒为1000N,汽车在加速阶段所受水平牵引力为多大？

13.如图所示，水平面上放置着紧靠在一起的8个完全相同的物块，每个物块的质量均为机=2kg,长度均

为Z=0.8m,与水平面间的动摩擦因数均为4=02,第一个物块的最左侧有一可视为质点的滑块，滑

块的质量M=6kg,它与物块间的动摩擦因数〃2=06,某时刻给滑块水平向右的初速度%=6m/s,

重力加速度g=10m/s2。求：

1~~

1~I_3~pi~|~5~\~6~I~7~I~8-

/////////////////////////////////////////////////

(1)当滑块运动到第几个物块时，物块开始滑动；

(2)滑块最终停在第几个物块上。

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(新应用)1.如图所示，质量均为根的三物块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()

小

///////

12

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尸=8〃?g

（新情境）（多选）2.如图所示，与水平面成0=37。角的直棒上有一滑套，可以无摩擦地在棒上滑动。

开始时滑套相对棒静止，此时与棒的上端相距乙=LOm,与棒的下端相距4=0.4m。现在使棒保持倾

角。=37。不变，以加速度。水平向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（取g=10m/s2,sin37°=0.6）

（）

A.若加速度。=7.5m/s2,滑套恰好不会在棒上滑动

B.若加速度a=6m/s2,滑套恰好不会在棒上滑动

C.若加速度a=10m/s2,滑套经过/=0.63s会从棒的上端滑出

D.若加速度a=5m/s2,滑套经过f=0.63s会从棒的下端滑出

（新考法）（多选）3.如图