寒假复习：牛顿第二定律及其应用-2025年高一物理寒假专项提升（人教版）

第03讲牛顿第二定律及其应用

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［岛考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢

IB重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺

♦难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升

Q提升专练：真题感知+提升专练，全面突破

3考点聚焦---------------------------------------------------

»高考考点聚焦

I.牛顿第二定律的简单应用：2024.贵州、2024.宁夏四川

2.超重和失重：2024•山东、202乙•河北、2024•湖北、2024•宁夏四川

3.牛帧第三定律；2024辽宁

4.利用牛顿第二定律分析动态过程：2024.安徽、2024.广东

5.牛顿第二定律求瞬时突变问题：2024•湖南

6.牛顿运动定律与图像结合：2024•安徽

3重点专攻---------------------------------------------------

i.牛顿第二定律

□牛顿第二定律内容

2）力与加速度的因果关系

力产生加速度（ma是力的作月效果）。

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）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INo

4）适用条件

惯性系统中宏观，低速运动物体。

2.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.

3.两类基本问题

I）求力与运动的关系，加速度是桥梁.」二£

F•一

2）已知力求运动一般用决定式：已知运动求力一般用定义”一式：

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《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

3难点强化---------------------------------------------------

强化点一物体受力突变时的瞬时加速度

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.

◊＞提升专练--------------------------------------------------

一、单选题

1.（2024.贵州•高考真题）某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，

小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力人用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置，相邻位

置的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下列说法可能正确的是（）

小圆盘

颗粒介质

-

W

Y

Y

T

Z

A._/＜一直大于GB./一直小于G

C./先小于G,后大于GD./先大于G,后小于G

【答案】C

【详解】由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小，可知铁质小圆盘的速度先增大后减小,

以向下为正方向，即铁质小圆盘的加速度先正后负，根据牛顼第二定律

可知/先小于G,后大于G。

故选Co

2.（2024•辽宁・高考真题》利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始

终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（）

桌

A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左

B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左

C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力

D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力

【答案】C

【详解】A.当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平

向右，故A错误；

B.根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的

摩擦力方向水平向右，故B错误；

C.由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；

D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对

砚台的压力，故D错误。

故选C。

【答案】C

办之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速

直线运动。

C正确，ABD错误。

到合力为零前，随着）'增大尸械小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后，木块开始反弹，过程

中木块所受合外力向.上，随着了减小尸增大，反弹过程，随着y减小，图像向x轴负方向原路返回，故

A错误、B正确；

CD.在木块下落〃高度之前，木块做自由落体运动，根据

故CD错误。

故选B。

6.（2024.湖南.高考真题）如图，质量分别为4/”、3/〃、2"、川的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻

弹簧互相连接，悬挂于。点，处于静止状态，重力加速度为g。若将从C间的细线剪断，则剪断瞬间4

和C的加速度大小分别为（）

【答案】A

【详解】剪断前，对BCD分析

对D

剪断后，对B

解得

方向竖直向上；对C

解得

方向竖直向下。

故选Ao

二、实验题

（1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为—N（结果保留1位小数）；

【答案】（1）5.0

⑵失重1.0

【详解】（1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,则读数为5.0N。

⑵根据

根据牛顿第二定律

代入数据联立解得电梯加速度大小

一、单选题

1.（2425高三上•广东广州•月考）在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一亥上

如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（）

A.飞来的网球速度越大，惯性越大

B.球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因

C.若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变

D.球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的

【答案】D

【详解】A.物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A错误；

B.球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B错误；

C.若球拍没有击打球，由于球仍受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误;

D.球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故D正确。

故选D。

2.（2024•浙江温州•三模）2023年10月30R,中国队在男子短道速滑5000米接力赛中，以7分04秒

412的成绩夺冠。下列说法正确的是（）

A.题中“7分04秒412”表示时刻

B.题中“5000米”表示位移大小

C.运动员在接力过程中，惯性不变

D.研究队员冲线细节时，可以将其看成质点

【答案】C

【详解】A.题中“7分04秒412”表示时间，选项A错误；

B.题中“5000米”表示路程，选项B错误;

C.运动员在接力过程中，质量不变，则惯性不变，选项C正确；

D.研究队员冲线细节时，队员大小形状不可忽略，不可以将其看成质点，选项D错误。

故选Co

3.（2024.山东济南.模拟预测）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

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

【答案】D

【详解】物体在多个力的作用下处于静止状态，其中的一个力与其余几个力的合力大小相等、方向相反，

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，在此过程中，物体所受

合力先增大后减小到零，所以物体运动的加速度先增大后减小：因加速度方向没变，故物体运动的速度

一直增大，方向不变。

故选D。

4.（2024.广西梧州.模拟预测）下列关于科学研究方法以及物理学相关知识的叙述正确的是（）

A.伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，运用了理

想实验法

D.利用光电门测速度，运用了微小放大法

【答案】A

【详解】A.伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论,

运用了理想实验法，A正确；

D.利用光电门测速度，运用了极限法，D错误。

故选Ao

5.（2024・陕西榆林•一模）如图所示为某研究小组在暗室中用频闪照相的方法记录了一滴水下落过程的照

片示意图，照片记录了水滴在不同时刻下落至不同的位置。若相邻位置的时间间隔都相等，水滴所受的

重力为G,阻力为7,则对于水滴的这一下落过程，下列说法中正确的是（）

o—

o>

o下

落

o方

向

O

A./一直小于GB./一直大于G

C./先小于G,后大于GD./先大于G,后小于G

【答案】A

【详解】由图可知小球下落时相邻相等时间内的位移逐渐变大，可知小球向下做加速运动，根据

可知

G>f

故选Ao

A.200NB.920ND.280N

【答案】C

解得

再以人为研究对象，受力分析，重力M?、绳子向上的拉力F、地面的支持力M处于平衡状态。则根据

平衡条件有

解得

由牛顿第三定律可得：人对地面的压力大小为

故选C。

A.沿x轴方向一直加速B.沿y轴方向一直加速

C.沿z轴方向加速上升D.处于失重状态

【答案】C

【详解】A.由图可知，0〜2s无人机有沿x轴负方向的加速度，所以2s末由沿k轴负方向的速度，2s〜4s

的时间内沿x轴的加速度为正，则首先沿向x负方向速度会减小，故A错误；

B.无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，2s〜4s的时间内沿），轴的加速度为负，速度减小，故B错误;

CD.2s~4s的时间内沿z轴的加速度向上为正，因为加速度方向为正，无人机加速上升，处于超重状态，

故C正确，D错误。

故选C。

【答案】B

故选B。

9.（2024.浙江金华・二模）如图所示，用轻弹簧将质量为4m和力〃的A、B两个小球相连，B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4和8的加速度大小

分别为（）

o

nB

>

l

o

A

CO

A.B.O,D.0,3g

【答案】D

【详解】剪断轻绳前，对A分析，由平衡可知

解得

故选D。

10.（2024・河南信阳•一模）如图所示，用两根轻绳力和轻弹簧。悬挂两个相同的小球，其中。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.。绳的弹力是c弹簧弹力的6倍

B.剪断。绳瞬间，2球的加速度为零

C.剪断。绳瞬间，1球的加速度为零

【答案】D

【详解】A.以小球1、2为整体受力分析，根据平衡条件可得

所以

故A错误；

B.剪断。绳瞬间，轻弹簧弹力不发生突变，对2球，有

所以

故B错误；

C.剪断b绳瞬间，连接1、2小球的〃绳没有拉力，1球只受重力，加速度为g,故C错误；

D.剪断。绳瞬间，对2球只受重力和弹簧弹力，其加速度为

故D正确。

故选D。

11.（2025・广东清远•一模）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

目上取得十诈冠。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0~/2段为直线。不计空气阻力，则图甲而应的时刻应为（）

【答案】B

【详解】根据题意，运动员先做竖直上抛运动，到达最高点速度为零，即〃时刻到达最高点，接下来

做自由落体运动，图线的斜率不变，当运动员与水面接触时，受到向上的水的阻力，加速度开始减小，

但加速度仍然向下，速度增大，所以运动员与水面接触的时刻为我，当阻力增大到与重力相等时，运动

员的速度达到最大，之后阻力大于重力，运动员开始做减速运动，直到最低点速度减为零。

故选Bo

12.（2024・山东•一模）某人站在力的传感器（连着计算机）上完成下蹲、起立动作，计算机屏幕上显示出

力的传感器示数/随时间/变化的情况如图所示，g取1（加］展。下列说法正确的是（）

A.该人下蹲时间约为0.5sB.下蹲过程该人一直处于失重状态

C.起立过程该人一直处于超重状态D.该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2

【答案】D

【详解】AB.下蹲过程中，初速度为0,末速度也为0,则下蹲过程先加速向下运动后减速向下运动,

该人先处于失重状态，后处于超重状态。从图像可知1〜2s过程为下第过程，则下蹲时间约为1s。故

AB错误；

C.起立过程，初速度为0,末速度也为0,则起立过程先加速向上运动后减速向上运动，该人先处于

超重状态，后处于失重状态，所以c错误；

D.由图像可知该人静止时有

支持力最小为200N,最大为700N,由牛顿第二定律可得

联立解得

所以该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2。故D正确。

故选D。

A.两车同时到达处

B.甲驾驶汽车匀加速度直线运动时的加速度为迎

C.从甲启动汽车到两车速度相等经历的时间为为

【答案】C

解得

故B错误；

A.甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，当甲、乙运动相等的位移与，所需要的运动时间不相等，

即两物体不在同一时刻到达七处，则两物体不在与处相遇，故A错误；

C.由

综合解得甲、乙速度相等的时刻为

故C正确：

D.乙做匀速直线运动，根据平衡条件可知乙受到座椅的作用力竖直向上，甲做匀加速直线运动，座椅

对甲的作用力竖直方向的分力与重力平衡，水平方向的分力提供加速度，根据力的合成可知甲受到座

椅的作用力斜向前上，故D错误。

故选C。

14.（2025•广东•模拟预测）2024年9月，我国的“朱雀三号”可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验，

为将来降低航天发射成本奠定了坚实基础。有关火箭的运动，下列说法正确的是（）

A.火箭向上飞行则处于超重状态B.火箭向下飞行则处于失重状态

C.火箭在加速向上时处于失重状态D.火箭在减速下降时处于超重状态

【答案】D

【详解】AC.火箭加速向上飞行时，加速度向上，处于超重状态，火箭向上匀速运动时，则处于平衡

状态，故A错误，C错误；

BD.火箭向下减速下降时，加速度向上，处于超重状态，火箭向下加速飞行时，加速度向下，处于失

重状态，火箭向下匀速运动时，则处于平衡状态，故B错误，D正确。

故选D。

15.（2024.浙江绍兴•一模）2024年8月，中国战机轰6K与俄罗斯战机图95组成编队，飞越白令海峡。

下列说法正确的是（）

A.轰6K加速过程中惯性增大

B.轰6K飞行速度越大，加速度越大

C.观察表6K空中加油时，可将其育成质点

D.轰6K加速向上爬升时，机内飞行员处于超重状态

【答案】D

【详解】A.轰6K加速过程中质量不变，惯性不变，故A错误；

B.轰6K飞行速度越大，加速度可能减小，故B错误：

C.当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小，可忽略不计时，可将物体看成质点,

所以观察轰6K空中加油时，不可将其看成质点，故C错误；

D.轰6K加速向上爬升时，加速度向上，机内飞行员处于超重状态，故D正确。

故选D。

二、多选题

A.游客受到水平向左的摩擦力B.轿厢对游客的支持力约为600N

C.游客对轿厢的作用力竖直向下D.游客受到的摩茶力大小约为170N

【答案】BD

【详解】将加速度分解到水平方向和竖直方向，可得

AD.由于游客水平方向加速度向右，可知游客受到水平向右的摩擦力，大小为

A错误，D正确；

B.竖直方向上，游客受到向上的支持力，根据牛顿第二定律

可得支持力大小为

B正确；

C.游客对轿厢的压力竖直向下，摩擦力水平向左，因此游客对轿厢的作用力斜向左下方，C错误。

故选BDo

17.（2024.黑龙江哈尔滨•模拟预测）2025年第九届亚洲冬季运动会将在哈尔滨举行，短道速滑是我国传统

优势项目，有关短道速滑的相关表述正确的是（）

A.赛道一圈总长度为111.12m,长度是国际单位制中的基本单位

B.短道速滑男子5UUm的世界记录为39.505s,秒是国际单位制中的基本单位

C.短道速滑运动员最快滑行速度可以达到近14nVs,米每秒是国际单位制中的导出单位

D.短道速滑运动员蹬地的爆发力能够达到4000N,力是国际单位制中的基本物理量

【答案】BC

【详解】A.赛道一圈总长度为111.12m,长度是国际单位制中的基本物理量，故A错误；

B.短道速滑男子500m的世界记录为39.505s,秒是国际单位制中的基本单位，故B正确；

故选BCo

18.（2024•河北张家口•模拟预测）某货物输送装置可简化为如图所示，将一个质量为M的载物平台架在两

根完全相同、轴线在同一水平面内足够长的平行圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为〃，

平台的重心与两圆柱等距，两圆柱以角速度。绕轴线做相反方向的转动，重力加速度大小为go现给平

台施加一过平台重心且沿平行于轴线方向的恒力F,使载物平台从静止开始运动。下列说法正确的是

（）

C.只要平台运动距离足够远，平台最终一定会做匀速直线运动

D.。越大，平台从静止开始运动相同距离用时越短

【答案】BD

【详解】ABC.平台与两个圆柱表面的摩擦力相等，大小

开始时平台受到两圆柱的摩擦力平衡，所以开始运动时加速度大小为

圆柱表面的点转动的线速度大小为

若平台运动的速度大小为v,则沿该方向上受到一根圆柱的摩擦力分量为

根据牛顿第二定律可得

无论平台运动的距离多远，最终都不会匀速直线运动，故AC错误，B正确；

D.角速度越大，平台运动的加速度越大，平均速度越大，从静止开始运动相同距离用时越短，D正确。

故选BDo

19.（2024•河南•二模）利用如图所示的实验装置对物体的运动过程进行研究。把滑块A和滑块B放在水平

固定且足够长的气垫导轨上，滑块A和滑块B之间连接一水平轻质弹簧，整体静止不动，轻质弹簧处

于原长状态。现在开通气源，并在滑块A的左方加一水平向右的恒定推力，使滑块A由静止开始沿气

垫导轨一直向右运动（弹簧始终在弹性限度内）。则下列说法正确的是（）

A.滑块A沿气垫导轨一直做非匀变速运动

B.滑块B沿气垫导轨一直做非匀变速运动

C.滑块A运动的加速度大小趋于恒定值

D.滑块B运动的加速度大小趋于恒定值

【答案】AB

【详解】AB.滑块A与B中间用轻质弹簧链接，对整体进行受力，有

滑块A与B整体做匀加速直线运动，但隔离分析后发现，由于弹簧压缩伸长周期性变化，导致滑块A

和滑块B沿气垫导轨方向合力也不停地变化，所以导致加速度也一直变化，