运动和力的关系（知识+10大重难题型+过关验收）解析版-2025-2026学年高一物理上学期期末复习（人教版）

运动和力的关系

（知识必备+10大重难题型+过关验收）

.明•期末考情.

核心考点复习目标考情规律

1理.解牛顿第一定律的内容及意义。

牛顿第一定律2.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的基础必考点，常出选择题

量度。

1.学会用控制变量法探究加速度与力、质量

实验：探究加速度与

的关系。而频必考点，常出实验题

力、质量的关系

2.掌握利用图像处理数据的方法。

1.掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式。

牛顿第二定律高频必考点，常出选择题和计算题

2.会用牛顿第二定律公式进行有关计算。

1.结合生活体验，理解产生超重、失重现象

的条件和实质。

超重和失重高频考点，常出选择题和计算题

2.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问

题的方法和步骤。

■记•必备知识・

愎知识点01牛顿第一定律

1.牛顿第一定律：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.意义：揭示了运动与力的关系，即力不是维拄物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

3.惯性：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。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。

4.惯性与质量：决定物体惯性大小的物理量是它的质量，质量大的物体惯性大。

说明惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关。

段知识点02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圜匕跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向祖

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回。

2.表达式：/=也吆，左是比例系数，户是物体所受的合力。

3.比例系数女的意义：尸=痴74中4的数值由尸、加、。三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位,

则k=l,所以牛顿第二定律的表达式可写成尸=也。

4.力的单位：生顿，符号是N。

5.1N的物理意义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，称为1N,即1N=lkgm«。

障知识点03力学单位制

1.单位制：基至单位和昱出单位一起组成了单位制。

2.国际单位制：是一种国际通用的、包括一切j±量领域的单位制。

3.国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位

物理量名称物理量符号单位名称单位符号

长度/米m

质量mULkg

时间t及s

电流I安［培］A

热力学温度T开你文］K

发光强度/，（/、）坎［德拉］cd

物质的量〃，(v)摩［尔］mol

段知识点04超重和失重

1.超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大上物体所受重力的现象。

2.失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）4正物体所受重力的现象。

3.完全失重现象：物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力的现象。物体的重力始终在上，大小没有变化。

欧知识点05实验:

探究加速度与力、质量的关系

一、实验方法

捽保持物体的质量不变，测量物体在不同的力

制作用下的加速度，分析加速度与力的关系

变

量

法保持物体的受力不变，测量不同质量时物体

的加速度.分析加速度与质量的关系

二、实验器材

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电磁打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、槽码、祛码、夹子、细绳、低压交

流电源、导线、天平（带有一套祛码）、刻度尺。

三、实验步骤

1.用天平测出小车和重物的质量分别为历0、〃?0,并把数值记录下来。

2.按图将实验器材安装好（小车上不系绳）。

细绳纹带

IIrri

Ii端有定小车打点计时器

自滑轮的长、

木板、实验台

3.阻力补偿，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂槽码

的小车拖动纸带在斜面上做匀速直线运动为止（纸带上相邻点间距相等）。

4.将槽码通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上

号码及此时所挂槽码的重力

5.保持小车的质量不变，改变所挂槽码的重力，重复步骤4,多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并

记录好槽码的重力叫g、喏、…以及计算出相应纸带的加速度填入表格。

6.保持槽码的质量不变，在小车上加放破码，并测出小车与所放跌码的总质量接通电源，放开小车，用

纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。

7.继续在小车上加放祛码，重复步骤6,多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码。

8.计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与祛码的总质量填入表格。

四、数据处理

1.分析加速度和力的关系

以加速度。为纵坐标，以外力广为横坐标，作出。一户关系图像，如图所示，由此得出结论，

2.分析加速度和质量的关系

以加速度。为纵坐标，以小车及征码的总质量〃或（为横坐标作出。一〃或。一5关系图像，如图所示,

据图像可以得出结论。

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3.实验结论

(1)保持物体质量不变时，物体的加速度。与所受合外力户成正比。

(2)在力尸不变时，物体的加速度a与质吊.M成反比。

五、误差分析

1.在实验中，我们认为槽码的重力就等于小车所受的合力。但这是有误差的，只有在小车质量比较大，槽码

质量比较小且长木板合理倾斜的情况下，实验结果才比较理想。

2.质量测量、长度测量中也存在偶然误差，可通过多次测量取平均值的方法来减小误差。

3.阻力补偿不准而造成误差。

4.指点作图时存在误差。

.破•重难题型.

团题型一牛顿第一定律惯性

;解।题।^i巧j

:1.对牛顿第一定律的理解:

:(1)力是改变物体运动状态的原因，物体受到力的作用它的运动状态就一定改变，故力是改变物体运动:

:状态的原因。:

：(2)牛顿第一定律描述的状态是一种理想状态，它是在伽利略理想实验的基础上加以科学推理和抽象得:

|到的，不可能用实验直接验证，因此牛顿第一定律不是实验定律。!

:⑶牛顿第一定律的适用范围为惯性参考系。:

:2.惯性的“三性”

普遍性一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性

相关性惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力或运动情况等无关

唯一性质量是惯性大小的唯一量度

3.惯性的具体表现形式

⑴当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持

静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。

⑵当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越

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i难改变。

【典例1］（24-25高一上•陕西匹安•期末）如图所示，物理老师用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子,

另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬〃，下列说法正确的是（）

A.苹果越小越容易完成该实验

B.苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬”

C.该实验原理主要是利用牛顿第一定律

D.该实验原理主要是利用牛顿第三定律

【答案】C

【详解】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直

线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性,

要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向

上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬〃，苹果越大，质量越大，惯性越大，越容易完成该实验。

故选C。

【典例2】（24-25高一上•天津•期末）关于物体的惯性，下列说法正确的是（）

A.汽车转弯过程中，汽车的惯性随着运动方向的变化而变化

B.汽车速度越大，越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大

C.静止的汽车没有惯性，只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性

D.被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但其惯性不变

【答案】D

【详解】AB.惯性只由质量决定，与物体的运动状态无关，汽车转弯过程中，汽车的惯性不变；汽车速度

越大，汽车的惯性不变，故AB错误；

C.无论汽车处于静止还是运动，汽车均有惯性，故C错误；

D.被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，小球的质量不变，其惯性不变，故D正确。故选D。

【变式1】（24-25高一上•湖南长沙•期末）春秋时期齐国人的著作《考工记・卒舟人篇》中有“马力既竭，耨犹

能一取焉〃的记载，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，关于

这一现象下列说法不正确的是（）

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A.这个现象符合牛顿第一定律

B.马力既竭，转犹能一取的原因是车具有惯性

C.马对车不再施力了，车最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持

D.马对车不再施力了，车最终会停下来，是因为受到阻力的作用

【答案】C

【详解】AB.马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离，说明车具有惯性，符合牛顿第一

定律，故AB正确，不符合题意；

C.力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因,故C错误,符合题意：

D.马对车不再施力了，车最终会停下来是因为受到阻力的作用，故D正确，不符合题意。故选C。

【变式2】（24-25高一上•浙江杭州•期中）如图所示，航天员在天宫二号中进行太空授课时演示了旋转的小

扳手，下列关于惯性的说法正确的是（）

A.小扳手漂浮不动时没有惯性

B.小扳手的惯性比航天员的惯性小

C.小扳手从地面移到空间站惯性变小

D.惯性是改变物体运动状态的原因

【答案】B

【详解】A.小扳手漂浮不动时，仍存在质量，仍有惯性，故A错误；

B.由于小扳手的质量小于航天员的质量，则小扳手的惯性比航天员的惯性小，故B正确；

C.小扳手从地面移到空间站，质量不变，则惯性不变，故C错误；

D.惯性是保持物体运动状态的原因，而力是改变物体运动状态的原因，故D错误。故选B。

包题型二瞬时性加速度问题

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解|题|技|巧

1.常见的瞬时性问题模型

类别弹力表现形式弹力方向能否突变

轻绳拉力沿绳收缩方向能

橡皮条拉力沿橡皮条收缩方向不能

轻弹簧拉力、支持力沿弹簧轴线方向不能

轻杆拉力、支持力不确定能

⑴轻绳、轻杆模型不发生明显形变就能产生弹力，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认

为弹力可以立即改变或消失。

(2)轻弹簧、橡皮条模型的形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，它们的白白端连接有

物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是不变的。

2.求解瞬时性同题的步骤

⑴分析瞬时变化前各物体的受力；

(2)判断瞬时变化时哪些力发生突变，哪些力不变：

⑶分析变化后各物体的受力；

(4)根据牛顿第二定律求解各物为的加速度。

【典例1】(24-25高一上•陕西渭南•期末)如图所示A、B、C为三个完全相同物块，由两个完全相同的轻

质弹簧K和不可伸长的轻线L相连，悬挂在天花板上处「静止状态，若将L剪断，则在剪断的瞬间，关于

三个物块的加速度正确的是()

，"

A

一

B

一

L

□c

A.〃1=0、。产°B.4=0、aB—g

C.aA=g.ac=gD.%=g、«c=0

【答案】B

【详解】对A、B、C分别受力分析如图

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，耳p

EllA匚[B[j]c

EF

"吆"J；g

根据平衡条件，对A有22=/I+mg,对B有片=尸+mg,对C有尸=mg,弹簧的弹力不能突变，绳的

弹力可以突变，绳断拉力立即为零，当绳断后，A受力不变，仍然平衡，故仁=0,对B,绳断后合力为Fi

—mg=血与解得QB=9，对C,绳断后只受重力，则a*g故选B。

【典例2】（25-26高一上•黑龙江大庆•期末）如图所示，质量为m的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为

3m的物体B由细线悬挂在天花板上，细绳的拉力大小为京ng,已知重力加速度为g。现突然将细线剪断，

则剪断细线后瞬间A、B间的作用力大小为（）

B

A

¥

>

K

£

A3mgB1gC2mgDmg

1.5

【详解】剪断细绳前，对AB整体分析可知7+F=mg+3mg具中T=§7ig,可得弹簧弹力为F=剪断

细线瞬时，弹簧的弹力不变，则AB整体由牛顿第二定律4mg—尸=4ma解得Q=掾对B分析可得3mg-FN

=3ma解得尸可=2mg故选Co

【变式1】（24-25高一上•安徽六安•期末）两个质量均为m的小球A、B被细线连接放置在倾角为6=30。的

光滑斜面上（斜面固定在地面上不动），如图所示，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断

的瞬间，关于A、B的加速度大小，下列说法正确的是（重力加速度为g）（）

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

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1c11

A.aA=-g,aB=gB.aA=-g,aB=-g

C.QA=O，aB=gD.QA=0，«B=^9

【答案】B

【详解】在细线被烧断前，以A、B两球为整体，根据平衡条件可得弹簧弹力大戏为F弹=2mgsin30。=mg

在细线被烧断的瞬间，以A球为对象，根据牛顿第二定律可得mgsin30°=maA解得以=/以B球为对象,

根据牛顿第二定律可得F弹一mgsin30。=HIQB解得QB=/故选B。

【变式2】（24-25高一上•江苏南京•期末）如图所示，质量为〃，的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角。=

37。的光滑木板托住，小球处于静止状态，重力加速度为g,（sin370=0.6,cos37°=0.8）则（）

B.撤去木板的瞬间，小球的加速度大小为防

C.剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为3

D.剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为需

【答案】D

【详解】A.小球受竖直向下的重力、垂直于木板斜向右上方的支持力与弹簧的弹力作用，小球静止所受合

力为零，弹簧弹力一定水平向左，如果弹簧弹力向右，小球不可■能静止，弹簧弹力向左，则弹簧处于压缩

状态，弹簧不可能伸长，故A错误；

B.小球受力如图所示

小球静止处于平衡状态，则/N二需=%ng撤去木板瞬间，弹簧弹力不变，小球重力不变，小球所受合力

与FN等大反向，对小球，由牛顿第二定律得氯g=ma解得小球的加速度大小Q=^g,故B错误；

CD.剪断弹簧瞬间，小球沿木板向下滑动，对小球，由牛顿第二定律得0出337。=爪4解得，故C

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错误，D正确。故选D。

3题型三连接体问题

;解।题।技i巧:

i1.连接体问题的处理方法:

i(1)外力和内力

;如果以物体(包括物体间的绳、弹簧等)组成的系统为研究对象，则系统之外的作用力为该系统受到的外:

;力，而系统内各物体间的相互作用力为该系统的内力。:

：(2)整体法：把整个系统作为一个研究对象，不必考虑系统的内力，只需分析系统受到的外力，然后依1

I据牛顿第二定律列方程求解。I

:(3)隔离法：把系统中的一部分作为研究对象，此时系统的内力就有可能成为该研究对象所受的外力，j

：在分析时应加以注意。：

i2.整体法与隔离法的选择；

i(1)整体法的研究对象少、受力少、方程少，所以连接体问题优先采用整体法。i

1⑵涉及物体间相互作用的内力时，必须采用隔离法。!

：⑶若连接体内各物体具有相同的加速度且需要求解物体间的相互作用力，就可以先用整体法求出加速j

:度，再用隔离法分析其中一个物体的受力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”。:

!(4)若已知某个物体的受力情况，可先隔离该物体求出加速度，再以整体为研究对象求解外力。:

L.......................................................................................................................................................................t

【典例1】(24-25高一下•湖南•期末)2024年底CR450动车组成功下线，其最高速度可超过450公里/小时,

再一次让世界为中国高铁惊叹。该动车组由8节车厢组成，其中2、3、6、7号车厢为动力车厢，其余车厢

无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为E，每节车厢所受阻力大小均为力各车厢的质量均为冽。该

列车动力全开沿水平直轨道行驶时，下列说法正确的是()

受电弓

Cl234567g1

CmCM]<乂yM)1J(MM(Ljf乂]一(X31—1(X)-[M)1M[M)IX1][M[<M)

A.若列车匀速行驶，则车厢间拉力均为零

B.若列车匀速行驶，则车厢间拉力均不为零

C.若列车匀加速行驶，则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为g

D.若列车匀加速行驶，则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为g

【答案】D

【详解】AB.当动车组做匀速运动时，对整体有4产=8/解得F=2/则根据平衡条件可知第一列车厢有

%2=f对于一、二列车厢整体有2/=F+尸23可得二、三节车厢间作用力为尸23=0以此类推，可知产34

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=f，F45=0,尸56=/，户67=0，/78=/■则可知各车厢间的作用力不是都为零，A错误；B错误；

CD.若列车动力全开匀加速行驶，根据牛顿第二定律有4尸一8f=所。2整列车的加速度大小为。2=翳

对后五节车厢整体，根据牛顿第二定律有尸‘34+29-5/=5机Q2解得r34=7，C错误；D正确。故选D。

【典例2］（24-25高二上•安徽•开学考试）如图所示，有两个倾角为30。完全相同的光滑直角三角形斜面体

固定在水平地面上，斜面体顶端均固定相同的轻质光滑滑轮。两根等长的轻细线均绕过滑轮，一端与放在

斜面上的质量均为租的物块A、B相连，另一端与质量为4m的物块C连接。现用外力托住物块A、B、C,细

线处于伸直状态，撤去外力后，物块c开始向卜.运动。在整个运动过程中，细线始终不会脱离滑轮，物块

A、B不会与滑轮相碰。不计一切摩擦，重力加速度为g,则在下落过程中物块（:的加速度大小为（）

C冬D%

J3U'4

【答案】B

【详解】根据对称性可知两斜面上的两细线的拉力大小相等，设为T，A、B、C的加速度大小均相等。根据

牛顿第二定律，对A有T—mgsinf）=ma对C有4mg-2T=4ma联立解得a=葭故选B。

【变式1】（24-25高一上•安徽合肥・期末）质量分别是m和2机的两个小球A、B通过轻绳连接到小车上，静

止时如图所示，现让小车水平向右做匀加速直线运动，当两球相对小车静止时，B球受到的空气阻力是A球

受到空气阻力的2倍，空气阻力沿水平方向，则小球相对车静止时，球和轻绳形成的图形是下列四幅图中

A.B.C.D.

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【答案】B

【详解】对AB整体，B上方绳子与竖直方向夹角为仇受力分析如图所示

竖直方向由平衡条件可得Ficos。=3mg水平方向由牛顿第二定律可得Fisin。-3f=3ma解得tan。=瑞

设A、B之间的绳子与竖直方向夹角为。，如图所示

对小球A,竖直方向由平衡条件可得Fzcosa=mg水平方向由牛顿第二定律可得尸zsina-/=ma解得tan

a=故有tan。=tana解得：6=。故两条绳子在同一条直线上。故选B。

【变式2】（24-25岛一上•重庆・期末）如图所示，质量为M、倾角为30。的斜面体置于水平地面上，一轻绳

绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B,两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为

m、2〃i,A与斜面间的动摩擦因数为哼，重力加速度大小为g,将A、B由静止释放，在B下降的过程中（物

体A未碰到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是（）

A.轻绳对P点的拉力大小为

B.物体B的加速度大小为以

C.轻绳对定滑轮的作用力大小为噂mg

D.地面对斜面体的支持力大小为Mg+|mg

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【答案】D

【详解】AB.由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A

的加速度的两倍；设物体A的加速度为m则B的加速度为2”；设物体A、B释放瞬间，轻绳的拉力为E

12

根据牛顿第二定律可得2"一mgsin30。一〃7ngcos30。=ma,2mg—F=2m・2a解得a=F=『ng,AB

错误：

C.根据平行四边形定则可知，轻绳对定滑轮的作用力为「滑轮=2/郎30。=竽mg,C错误；

D.物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，在竖直方向根据牛顿第二定律得

(M+377i)g—乐一"sin30。=2m・2a—m・asin30。联立解彳导FN=Mg+5mg.D正确。故选D。

团题型四动力学两类基本问题

解I题I技I巧

1.两个分析

逐一分析不同过程运动特点，找

两

个出相邻过程的联系点。

分

析

逐过程分析物体受力，注意摩擦

力、弹力可能变化。

2.一个桥梁

由受力情况确定运动情况

运动学公式一

受力情况加速度。运动情况

由运动情况确定受力情况

3.两类问题的解题步骤

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【典例1］（24-25高一下•河北廊坊•期末）将小球以初速度为竖直向上抛出，经过一段时间小球的速度大小

为力方向竖直向下。运动过程中小球所受空气阻力大小为重力的一半，重力加速度为g，则小球在空中运

动时间为（）

2(3%+02(v0+3v)3(3uo+u)3M+3”)

A.-3g-B-c.-2g--2g-

【答案】B

【详解】上升阶段：合力为重力（mg）与空气阻力+ng）之和，方向向下，故加速度为的二上/

=1.5g,方向向上当速度减为。时有0=%—a"i解得上升时间G=言=瑞卜.落阶段：合力为重力

（ng）减去空气阻力（勺ng）,方向向卜,，加速度为。2="卫电=05g,方向向卜由速度公式u=织立从

最高点速度0加速到以时间£2=焉=端总时间t=£1+以=$+募=如；：6"=力故选Bo

【典例2】（24-25高一下•湖南衡阳•期末）如图所示，质量为1kg的物块放置在水平地面上。。时刻用大小

为8N、方向水平向右的恒力E作用在物块上，使物块由静止开始运动。已知物块在0~2s内运动的位移大

小为10m,取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（）

F

〃〃/7〃〃〃/"〃〃〃〃〃

A.物块的加速度大小为8m/s2

B.第2s末物块的速度大小为5m/s

C.物块与地面间的动摩擦因数为0.3

D.若在第2s末撤去恒力尸,则物块继续运动2.5s后静止

【答案】C

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【详解】A.物块由静止开始做匀加速直线运动，有％=步£2解得@=5m/s2,选项A错误；

B.由U=Q£.解得第2s末物块的速度大小u=10m/s,选项B错误；

C.对物块受力分析有F—〃mg=ma解得〃=0.3,选项C正确；

D.撤去恒力后，物块的加速度大小黑=〃g物块继续运动的时间〃=5=畀选项D错误。故选配

【变式1】（24-25高一上•山东临沂•期末）2024年11月4日凌晨1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱

在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面1.0m时，返回舱的速度为8m/s,此时返回舱底部的4台反推

火箭点火工作，使返回舱触地前瞬间速度降至2m/s,实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向卜•做匀减速运

动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计，返回舱的总质量为3x103kg,g取10n:/s2,则每一

台反推火箭点火工作时提供的平均推力大小为（）

A.1.2X105NB.9.0x104NC.3.0X104ND.2.25X104N

【答案】C

【讲解】根据运动学公式/一诏一-2ax代入数据可得a-30m/s2根据牛顿第二定律42一mg=?na解得每

一台反推火箭点火工作时提供的平均推力大小尸=3.0x104N故选C。

【变式2】（23-24高一上•广东东莞•期末）如图甲所示，游人半躺在滑草场专用的滑具里，从滑道的顶端由

静止沿倾斜的滑道下滑，最后停在水平滑道上某一位置。图乙为整个滑道的简化示意图。设倾斜道的倾角

为e,高度为〃。滑具与倾斜滑道和水平滑道的动摩擦因数均为的重力加速度为g，倾斜滑道和水平滑道平

滑连接。下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.游人和滑具在倾斜轨道上的加速度大小为gsin。

B.游人和滑具滑到倾斜滑道底端时的速度大小为历7

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C.游人和滑具在水平滑道上滑行的距离是?一高

D.游人和滑具在水平滑道的加速度大小为〃geos。

【答案】C

【详解】AB.游人和滑具在倾斜轨道上，根据牛顿第二定律可得mgsin。一〃mgcos6=ma可得加速度大小

为G=gsinb—〃geos。根据运动学公式可得2a•卷=讲一。解得游人和滑具滑到倾斜滑道底端时的速度大

小为u=，2gH-驾故AB错误;

7Dtan。

CD.游人和滑具在水平滑道的加速度大小为a=臂=4g根据运动学公式可得-2a*=0—或联".解得游

人和滑具在水平滑道上滑行的距离为％=3—扁故C正确，D错误。故选C。

官题型五超重和失重

i解।题।益i巧

L超重、失重、运动情况与受力情况的比较

特征

状态、加速度视重（Q与重力的关系运动情况受力图

静止或匀速直

平衡4=0F=mg

线运动二

向上加速或向

超重方向向上F=ni(g-\-a)>mg

下减速二

，m«

向下加速或向

失重方向向下F=ni(g—a)V〃7g

上减速二

抛体运动、自由

方向向下

完全失重落体运动、卫星

a=gF=0

的运动等

2.对超重、失重的“三点”理解

⑴发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。

⑵物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。

⑶在完全失重状态卜,由重力引起的现象将消失。例如：液体的压强、浮力将为零，水银压强计、天

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「牛源无族征用「反科停灌「推亲湎万讦示馥湎童另尊二............................................i

【典例1】（24-25高一下•贵州黔南•期末）某科技体验馆推出“火星登陆模拟舱〃体验项FI，一质量为60kg

的游客进入舱内体验模拟升空过程，在启动加速阶段模拟舱以3m/s2的加速度竖直向上加速，g取lOm/s?。

关于启动加速阶段，下列说法正确的是（）

A.该游客对座椅的压力为600N,处于失重状态

B.该游客对座椅的压力为42。N,处于失重状态

C.该游客对座椅的压力为78。N,处于超重状态

D.该游客对座椅的压力为600N,处于平衡状态

【答案】C

【详解】设座椅对人的支持力为此由牛顿第二定律N-mg=ma解得N=780N根据牛顿第三定律，人对

座椅的压力大小等于支持力N,即为780N。由于模拟舱加速度方向竖直向匕游客处于超重状态。故选C。

【典例2】（25-26高一上•河北保定•期末）实验小组同学自制的飞行器在/=0时由空中某处开始向下运动,

之后它在竖直方向上的速度与时间的关系图像如图所示。关「飞行器的状态，下列说法正确的是（）

A.内飞行器处于超重状态B.内飞行器处于超重状态

C.2~3s内飞行器处于超重状态D.3~4s内飞行器处于失重状态

【答案】B

【详解】A.由题意可知，正方向为竖直向下。根据廿一1图线的斜率表示加速度可知，O~1S内飞行器的加速

度为正，即加速竖直向下，所以飞行器处于失重状态，故A错误；

B.根据廿一亡图线的斜率表示加速度可知，广2s内飞行器的加速度为负，即加速竖直向上，所以飞行器处于

超重状态，故B正确；

C.根据口一亡图线的斜率表示加速度可知，2~3s内飞行器的加速度为零，所以飞行器处于平衡状态，故C错

误；

D.根据U-t图线的斜率表示加速度可知，3~4s内K行器的加速度为负，即加速竖直向上，所以K行器处于

超重状态，故D错误。故选B。

【变式I】（24-25高一上•山东荷泽•期末）张华同学站在升降电梯内的体重秤上，电梯静止时，体重秤示数

为50kg。电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重秤示数如图，重力加速度为g。则在这段时间内

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)

A.该同学所受的重力变大

B.电梯一定竖直向上运动

C.电梯的加速度大小为名，方向可能竖直向上

D.电梯的加速度大小为卷，方向一定竖直向上

【答案】D

【详解】A.由题图知，体重计示数变大，说明该同学在这段时间内处于超重状态，他对体重计的压力将变

大，而他的重力没有改变，故A错误；

B.该同学处于超重状态，加速度方向竖直向上，但电梯不一定竖直向上运动，也可能向下做减速运动，故

B错误；

CD.根据体重计示数，可知此时人的视重为55g,即此时人为电梯的压力为55g,则电梯对人的支持力为

55g,对人根据牛顿笫二定律有Q=与詈二笔％二2方向竖直向上，也即电梯的加速度大小为玲，方向

竖直向上，故C错误，D正确。故选D“

【变式2】（24-25高一上•浙江温州•期末）如图甲所示，某宇航员在特定座椅上做竖直方向上的冲击耐力训

练。图乙为该宇航员在做冲击耐力训练过程中的加速度Q随时间亡变化的图像。已知训练开始前宇航员处于

静止状态，宇航员（含装备）质量为M,重力加速度大小为g,以竖直向上为正方向，不计空气阻力，下列

说法正确的是（）

甲乙

A.0〜如时间内，宇航员处于失重状态

B.%〜2£o时间内，宇航员处于失重状态

C.t=to时，座椅对宇航员的支持力为6Mg

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D.t=时，座椅对宇航员的支持力为7Mg

【答案】D

【详解】A.由图乙可知，0〜%时间内，加速度竖直向上，宇航员处于超重状态，故A错误；

B.由图乙可知，£o〜2to时间内，加速度竖直向上，宇航员处于超重状态，故B错误：

CD.在£=何时，对宇航员，根据牛顿第二定律可得N—Mg=Afa=6Mg解得座椅对宇航员的支持力

为N=7Mg故C错误，D正确。故选D。

,题型六动力学图像

解|题|技|巧

I.常见的动力学图像及题型

图像题型

V-t图像己知物体的运动图像，求解物

运动图像关联受力图像，对物体的

a-t图像体的受力情况

受力情况、运动情况进行综合考

F-t图像已知物体的受力图像，求解物

察，如例1

F-a图像体的运动情况

2.动力学图像问题的处理方法

就图像本身而言，分析方法与运动学图像相同，即关注“点、线、斜率、截距、面积”等元素，只是动

力学图像问题增加了受力分析，以及应用牛顿第二定律求解物体的加速度(或质量、受力)。

【典例1](24-25高一上・江苏南京•期木)低空跳伞是一项危险性极高的滑翔类极限运动，受到冒险者的喜

爱。如甲图为某运动员做跳伞训练的照片，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间

后打开降落伞沿直线减速下落。他打开降落伞后的速度图线如乙图所示。降落伞用30根对称的绳悬挂运动

员，每根绳与中轴线的夹角均为37。。已知人的质量为60kg,降落伞质量为40kg,不计人所受的阻力，打

2

开伞后伞所受阻力”与速度v成正比，即斤=初。(cos37*=0.8,sin37°=0.6),g=10m/so则()

v/(nrs-1)

30

25

20

15

150

0

乙t/

A.打开降落伞时人距离地面高度为35m

B.打开伞后瞬间的加速度大小a=40m/s2

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C.阻力系数左=100N・s/m

D.每根绳承受的拉力至少为150N

【答案】D

【详解】A.打开降落伞后，人运动的加速度不断变化，无法计算此时人距离地面高度，故A错误；

BC.当速度为y=5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡则有（M+加）g代入M=60kg,m=40kg,解得

k=200N・s/m打开降落伞时的瞬间，对伞和人的整体有向-（Af+m）g=（Af+m）a解得a=50m/s2,故BC

错误；

D.以最大加速度计算，设每根绳的拉力为T,以运动员为研究对象，307COS370-nig=ma,解得T=150N,

故D正确。故选D。

【央例2］（24-25高一上•贵州六盘水•期末）质量为1kg的物块齐置于光滑水平地面上，设物块静止时的位

置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力凡其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运

动到％=12m处时的速度大小为（）

-77N

4-------;

2.......!---------------:

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