牛顿第一定律 牛顿第二定律（知识点梳理+分层练习）解析版-2026年高考物理一轮复习

牛顿第一定律牛顿第二定律

（知识点梳理+分层练习）

r

目录

考点一牛顿第一定律.............................................................2

一、牛顿第一定律.................................................................2

1.内容：.........................................................................2

2.理想实验：....................................................................3

3.物理意义.......................................................................3

二、惯性..........................................................................3

1.定义：.........................................................................3

2.惯性大小的量度................................................................3

3.对惯性的理解..................................................................3

考点二牛顿第二定律.............................................................5

1.内容：.........................................................................5

2.表达式：.......................................................................5

3.对牛顿第二定律的理解..........................................................5

4.加速度两个表达式的对比理解....................................................5

考点三超重和失重问题...........................................................8

考点四单位制..................................................................10

1.单位制：......................................................................10

2.基本单位：...................................................................10

3.导出单位：...................................................................10

4国际单位制的基本单位...........................................................11

【限时训练】（限时：40分钟）...................................................11

【考情分析-探规律】

知识点年份涉及试卷及题号

2022浙江6月选考T2

惯性

2023浙江6月选考T2

考

2022浙江6月选考T19

情

牛顿第二定律与直线运

2024贵州卷门、重庆卷T2、辽宁卷T7

分动

析

2023浙江1月选考T5、北京卷T6、湖南卷T10

2024湖南卷T3、安徽卷T4、T6、广东卷T14、

牛顿第二定律的应用

海南卷T1、全国甲卷T5、T22、北京卷T10、

新课标卷T25、全国甲卷T19、全国乙卷T14

试跳水、蹦床、蹦极、火箭发射、无人机、跳伞运动、电梯内

生活实践类

的超重及失重

题

情传送带模型，板块模型，探究加速度与力、质量的关系，测

学习探究类

量动摩擦因数

境

【知识梳理】

考点一牛顿第一定律

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，它不能（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旌，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，故力是物体产生遮度

的原因。

二、惯性

L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。

(2)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去。

(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。

।【小试牛刀】

【典例】1.关于伽利略设计的如图所示的斜面实验，下列说法正确的是()

A.通过实验研究，伽利略总结得出了惯性定律

B.伽利略认为物体一旦具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动F

I

去•

c.图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成i

D.图中的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持!

【答案】B；

【解析】通过斜面实验研究，伽利略总结得出了力不是维持物体运动的原因，牛顿得出！

了惯性定律，故A错误；伽利略认为物体一旦具有某一速度，如果它不受力，它将以这i

i

一速度永远运动下去，故B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错；

误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得出物体的运动不需要力来!

I

维持，故D错误。]

i

【典例】2.（多选）如图，圆柱形玻璃容器内装满液体静置于水平面上，容器中有a、b、：

c三个不同材质的物块，物块a、c均对容器壁有压力，物块b悬浮于容器内的液体中，！

忽略a、c与容器壁间的摩擦。现给容器施加一个水平向右的恒力，使容器向右做匀加

I

速直线运动。下列说法正确的是（）；

上三二及三刈

A.三个物块将保持图中位置不变，与容器一起向右加速运动；

B.物块a将相对于容器向左运动，最终与容器右侧壁相互挤压；

C.物块b将相对于容器保持静止，与容器一起做匀加速运动！

D.物块c将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁用互挤压

I

【答案】CD；

【解析】由题意可知，C浮在上面对上壁有压力，可知C排开水的质量大于C本身的质；

量，同理b排开水的质量等于b本身的质量，a排开水的质量小于a本身的质量；则当\

I

容器向右做匀加速直线运动时，由牛顿第一定律可知，物块a将相对于容器向左运动，；

最终与容器左侧壁相互挤压;物块b将相对于容器保持静止,与容器一起做匀加速运动；；

物块c因相等体积的水将向左运动，则导致c将相对于容器向右运动，最终与容器右侧!

壁相互挤压（可将c想象为一个小气泡），故选C、D。

考点二牛顿第二定律

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

4.加速度两个表达式的对比理解

（1）。=器是加速度的定义式，。与△“加无必然联系；

p1

（2）4=蔡是加速度的决定。的大小由合外力厂和质量机决定，且凡获。

■

•【小试牛刀】

!【典例】1.如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面.匕一小球从弹簧正上方某一高

；度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度（在弹性限度内），不计

i空气阻力。贝|J（）

A.从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的加速度不断增大

B.从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的速度先增大后减小

C.从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的机械能守恒

D.小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小

【答案】B

【解析】小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中，受重力和弹簧弹力作用，弹力从零

逐渐增大，开始阶段弹力小于重力，小球合力向下，做加速运动，当弹力等于重力时，

所受合外力为零，加速度为零，之后弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，故小

球加速度先减小后增大，速度先增大后减小，A错误，B正确；小球从接触弹簧至蜒动

至最低点的过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球机械能减少，转化为弹簧弹性势能，

C错误；小球在最低点时所受的弹力大小大于其所受的重力大小，D错误。

【典例1】2.（2022・全国乙卷・15）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m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心一大小为尸的

水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直.当两球运动至二者相距》时，

它们加速度的大小均为（）

【答案】A

【解析】当两球运动至二者相距口时，如图所示

由几何关系可知sin0=&4

由数学知识可知cos。/,

设绳子拉力为尸T,对结点O,

由平衡条件：水平方向有2acose=入

解得斤=新

对任意小球由牛顿第二定律有Fy=ma

解得。=言，故A正确，B、C、D错误。

【典例】3.（2024・湖南卷3）如图，质量分别为4加3〃?、2加、机的四个小球力、B、

C、。，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8、C间的细线剪断，则剪断瞬间8和C的加速度大小分别为（）

A.g,1.5gB.2g,1.5g

C.2g,0.5gD.g,0.5g

【答案】A

【解析】剪断前，对反C。整体受力分析，

48间轻弹簧的弹力

吊3=（3〃?+2〃?+）g=6mg

对。受力分析，C。间轻弹簧的弹力&7）=〃?g

剪断后，对8：FAB—3mg=3mafi

解得沏=g,方向竖直向上

对C：FDC+2mg=2ma（：,且我CD=EDC

解得4c=1.5g,方向竖直向下，故选A。

【变式训练】若【典例】5中小球C、。间是用细线连接的，剪断以C间细线瞬间,

求小球C的加速度大小及GD间细线拉力大小？

【答案】g0：

I

【解析】假设c、D间细线拉力大小为FT,i

i

剪断反c间细线瞬间，两球运动状态相同，；

对C：2mg+FT=2ma①!

对D：mg—F、=ma②I

i

联立①②可得：a=g,尸r=0。：

r

【解题技巧】求解瞬时加速度问题的一般思路

①一分析原状态下物体的受力情况，求出各力大小。

「二____________________入；

烧断细线、剪断物体若处于平衡状态，则利

弹簧、抽出木板、用平衡条件；若处于加速状

撤去某个力等态，则利用牛顿第二定律

V

②一.分析当状态变化时，哪些力变化，哪些力不变，

哪些力消失。

在被撤去物体接触面上产生的弹力会立即消失

③一求物体在状态变化后所受的合力，利用牛顿第

"二定律，求出瞬时加速度。

考点三超重和失重问题

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

产生条件物体的加速度向上物体的加速度向上

速度等于g

对应运自由落体运动、竖直

加速上F或减速下降加速下降或减速上升

动情境上抛运动等

F-mg=mamg-F=mamg-F=mg

原理

F=nig-niaF=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。

【小试牛刀】

【典例】1.（2025•山东省实验中学第一次诊断）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b随时间/变化的情况如

图所示，g取lOm*。下列说法正确的是（）

A.该人下蹲时间约为0.5s

B.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

【解析】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。从题图可知1〜2s过程为下蹲过程,

则下蹲时间约为1s,故A、B错误；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，故C错误;

由题图可知该人静止时有〃7g=EN=500N,支持力最小为200N,最大为700N,由牛顿第

二定律可得〃吟即产碎，Rmax-联立解得ai=6m/s2,42=4m/s2,所以该人下

蹲过程的最大加速度约为6II1/S2,故D正确。

:【典例】2.（2024•全国甲卷22）学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂：

II

i在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为9.8m"。；

I金八I

»•*•»

iIi

!（i）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）；!

：（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,则此段时间内物体处于I

；（填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为m/s2（结果保留1位小；

I数）。j

i【答案】⑴5.0（2）失重1.0!

II

!【解析】⑴由题图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,贝倍数为5.0N。；

ii

：（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,小于物体的重力，可知此段时间内；

•物体处于失重状态；G=mg=5.0N!

!根据牛顿第二定律加g—]

ii

2

；代入数据联立解得电梯加速度大小^1.0m/se；

■MM・・W■MM・・MM・■MM■MM■-W■MM■■MM■MM■MM■MM・■1

I---------------------------------------------------------1

i【解题技巧】判断超重和失重的方法i

!L从受力的角度判断！

।।

i当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体i

；处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。；

!2.从加速度的角度判断！

।।

i当物体具有向上的（分）力腱度时，物体处于超重状态；具有向下的（分）加速度时，物体i

：处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。

考点四单位制

1.单位制：

基本单位和导出单位一起组成了单位制。

2.基本单位：

基本量的单位。国际单位制中基本量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间,

基本单位分别是光、壬克、杪。

3.导出单位：

由基本量根据物理云系推导出来的其他物理量的单位，

4.国际单位制的基本单位

物理量名称物理量符号单位名称单位符号

长度/米m

质量m千克(公斤)kg

时间t秒s

电流I安［培］A

热力学温度T开［尔文］K

物质的量〃，⑺摩［尔］mol

发光强度/，&)坎［德拉］cd

厂【小试牛刀】

!【典例】1.(2023・辽宁卷2)安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。

j若两段长度分别为△/I和△/2、电流大小分别为人和的平行直导线间距为厂时，相

j互作用力的大小可以表示为然丝。比【典例】系数％的单位是()

!A.kg-m/(s2A)B.kgm/(s2A2)

,C.kgm2/(s3A)D.kgm2/(s3A3)

i【答案】B

【解析】根据题干公式写丝整理可得〃二万磊？代入相应物理量单位可得

比【典例】系数4的单位为*=">=kg-m/（s2-A，故选B。

【限时训练】（限时：40分钟）

【基础必刷题】1〜7题每小题5分，共35分

1.（多选）（2023•山东泰安市期中）关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）

A.物体的运动状态改变时，一定受到了外力的作用

B.作用在物体上的力消失后，物体保持静止状态或匀速直线运动状态

C.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的

D.牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性

【答案】ABC

【解析】力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态改变时，一定受到了外力的作

用，故A正确；作用在物体上的力消失后，物体保持静止状态或匀速直线运动状态，

故B正确；牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的，故C正确；

物体在任何状态下均具有惯性，故D错误。

2.（多选）一重物固定在光滑动滑轮上，绳子穿过动滑轮将重物悬挂在车厢中，车厢向左

匀减速运动，下列情景可能的是（）

ABCD

【答案】BD

【解析】依题意，车厢向左匀减速运动，可知重物受合外力水平向右，滑轮两边绳子的

拉力相等，令左侧绳子与竖直方向的夹角为见右侧绳子与竖直方向的夹角为夕，则合

力F=FTsin/?-FTsin（z,可知图A中a>P，水平方向重物受合外力向左；图B中a<ff,水平

方向重物受合外力向右；图C中a=P，重物受合外力为零；图D中重物水平方向受合外

力向右。故选B、D。

3.（多选）（来自教材改编）（2024•山东烟台市栖霞一中月考）如图所示，装满石块的货车在平

直道路上行驶。货箱中石块B的质量为加，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.货车匀速行驶时，与B接触的石块对它的作用力的合力大小为0

B.货车匀速行驶时，与B接触的石块对它的作用力的合力大小为mg

C.货车以加速度a匀加速行驶时，与B接触的石块对它的作用力的合力大小为ma

D.货车以加速度。匀加速行驶时，与B接触的石块对它的作用力的合力大小为m

【答案】BD

【解析】货车匀速行驶时，与B接触的石块对它的作用力的合力与重力等大反向，选项

A错误,B正确；货车以加速度。匀加速行驶时，石块B所受的合力为〃川则与B接

触的石块对它的作用力的合力大小为尸=J（?ng）2+（ma）2=〃?选项c错误,D

正确。

4.（2024•北京卷4）如图所示，飞船与空间站对接后，在推力尸作用下一起向前运动。飞

船和空间站的质量分别为加和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为（）

Mm

A-M+/

【答案】A

【解析】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有尸=（，必+〃?）即对空间站分析有/二

Ma,解得飞船和空间站之间的作用力尸=吊厂，故选A。

5.（2025•山东蒲泽市段考）一质量为机的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间，的关

系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用心表示，速度大小用。表示。重力加速度

大小为g。以下判断正确的是（）

A.X［时间内,。增大,FN>mg

B/F时间内，。减小，"N<〃?g

C./2~6时间内，（增大,尸N<〃?g

D.t2y3时间内，0减小,FGmg

【答案】D

【解析】根据X-/图像的斜率表示速度可知，Of时间内。增大，介〜打时间内。减小,

，L，2时间内，不变，故B、C错误；Of时间内速度越来越大，加速度向下，处于失重

状态，则入〈叫，故A错误；上力时间内，速度逐渐减小，加速度向上，处于超重状态，

则入>〃噜，故D正确。

6.（2024•安徽卷6）如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固

定于水平线上的必、N两点，另一端均连接在质量为小的小球上。开始时，在竖直向上

的拉力作用下，小球静止于连线的中点0,弹簧处于原长。后将小球竖直向上，缓

慢拉至尸点，并保持静止，此时拉力”大小为2〃噜。已知重力加速度大小为g,弹簧始

终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从尸点运动到。点的过程中（）

F\P

A.速度一直增大B.速度先增大后减小

C.加速度的最大值为3gD.加速度先增大后减小

【答案】A

【解析】在P点保持静止，由平衡条件可知此时小球所受合力为零，且"=2〃?g,可知

此时两弹簧的合力大小为〃已当撤去拉力，则小球从。点运动到。点的过程中两弹簧

的拉力与重力的合力方向始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误；

小球从月点运动到0点的过程中，弹簧形变量变小，两弹簧在竖直方向的合力不断变

小，故小球受的合力一直变小，加速度一直减小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速

度，由牛顿第二定律可知2〃?g=〃皿得。=2g,即加速度的最大值为2g,故C、D错误。

7.（2025•山东省实验中学第一次诊断）如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为

加、2叭3加，R和C分另J固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂

下处于静止状态，重力加速度为g,现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间（）

A.吊篮A的加速度大小为g

B.物体B的加速度大小为1.5g

C.物体C的加速度大小为1.5g

D.A、C间的弹力大小为〃?g

【答案】C

【解析】设剪断前轻绳拉力为FT,系统静止时，根据平衡条件"=（〃7+2〃7+3〃7）炉6〃74

在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定

律得〃AC=*L5g,即A、C的加速度大小均为1.5g,故A错误，C正确；在轻绳刚断

的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零,

故B错误；轻绳刚断的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A,FAc+mg=mGAC,

得FAc=maA（:-mg=0.5mg,故D错误。

【巩固必刷题】8〜10题每小题6分，共18分

8.如图所示，质量为卬的小明踩着质量为牝的滑板车冲上质量为加的斜面，到最高点

后，小明用力推一下固定在斜面上的挡板，然后匀速滑下来。全过程小明相对滑板车保

持不动，脚不着地，斜面始终静止在水平地面，重力加速度为go下列说法正确的是（）

A.冲上斜面的过程中，斜面受到地面水平向右的摩擦力

B.冲上斜面的过程中，斜面对地面的压力小于（A-〃八+g）g

C.沿斜面匀速下滑的过程中，小明受到滑板车沿斜面向下的摩擦力

D.沿斜面匀速下滑的过程中，滑板车受到斜面的作用力小于（3+牝）g

【答案】B

【解析】滑板车冲上斜面的过程中，滑板车给斜面沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向下

的压力，由平衡条件可知，斜面受到地面水平向左的摩擦力，故A错误；小明和滑板车

冲上斜面的过程中，滑板车有竖直向下分加速度，处于失重状态，则斜面对地面的压力

小于（M+叫+g）g,故B正确；沿斜面匀速下滑的过程中，小明受到滑板车沿斜面向上

的摩擦力，故C错误；沿斜面匀谏下滑的i寸程中，小明和滑板车处干平衡状态，滑板车

受到斜面的作用力等于（W+〃”）g,故D错误。

9.物体在黏滞流体中运动时要受到阻力，称为黏滞阻力，球形物