新高考物理二轮复习-牛顿运动定律的简单应用

牛顿运动定律的简单应用

阂、考情透析

命题点考频统计命题特点核心素养

本专题的考歪主要侧重四个

瞬时性问物理观念：

2025年：内蒙古T10方面：1、瞬时性问题要明确速度

题利用相互作用

浙江1月T5山东T8的改变需经历一定时间，不能突

的观念处理常

青海T2湖北T7变，而加速度与力是可以突变的且

连接体问见的动力学问

北京TU安徽T5其变化具有瞬时对应关系。2、连

题题

2024年：广东T7接体问题侧重考查整体法和隔离

安徽T6湖南T3法。3、应用牛顿运动定律解决动

两类动力科学思维：

北京T4海南T1力学问题，受力分析和运动分析是

学问题应用牛顿运动

2023年：湖北T9关键,加速度是解决此类问题的纽

定律结合整体

北京T6全国乙卷TI带。4、超重和失重问题则是牛顿

超重、失隔离法进行分

江苏T11全国甲卷T6运动定律在生产和生活中的应用，

重问题析推理

判断加速度方向是关键。

4s热点突破

命题点1瞬时性问题

»考题示例1

（2024・湖南•历年真题）如图，质量分别为4山、3〃?、2〃?、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8和。的加速度大小分别为（）

A.g,1.5gD.g,0.5g

答案：A

解析：剪断前，对8CQ整体分析Em=（3m+2m+〃?）g

对。分析有Fa产mg

剪断后，对B分析有FAB—^mg=3mali

解得〃B=g，方向竖直向上

对C分析有FDC+2mg=2mac

解得〃c=L5g,方向竖宜向下。

故选A。

7跟踪训练1

（2023•陕西•模拟题）如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为3,、2m、m,轻质弹簧一

端固定在斜面顶端，另一瑞与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连

接，倾角为0的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静

止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（

A.A球的受力情况未变，加速度为零

B.B球的加速度沿斜面向上，大小为gsin。

C.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，人小均为更逆

3

D.A、B之间杆的拉力大小为包登”

5

答案：D

解析：A.细线被烧断的瞬间，绳的拉力突变为0,AB整体不再受绳的拉力，AB受力情况

发生变化，合力不再为零，则加速度不为零，故A错误；

BCD.对ABC整体，细绳烧断前，ABC静止，由平衡条件可得弹簧的弹力F、=6叫sin仇

烧断绳的瞬间，AB受到的合力等于C的重力在沿斜面上的分力，由于弹簧弹力不能发生突

变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律有〃悌in0=5〃“解得a=：gsin。，方向沿斜面向上；

设A、B之间杆的拉力大小为尸，以B为研究对象，有F-2/z^sin0=2ma,解得F=

坦邈"，故BC错误，D正确。

5

故选Do

瞬时加速度问题的解题关键是：

(1)明确速度的改变需经历一定时间，不能突变，而加速度与力是可以突变的且其变化具

有瞬时对应关系，因此必须认真分析突变前后物体的受力情况；

(2)绳子拉力可以发生突变，弹簧的弹力不会发生突变：

(3)明确牛顿第二定律具有瞬时性。

命题点2连接体问题

»考题示例2

(2024.北京.历年真题)如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。

飞船和空间站的质量分别为〃?和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为()

空间站飞船

Mm

A.—^―FB.—^—FC.—FD.—F

M+inM+inmM

答案：A

解析：根据题意，对整体应用牛顿第二定律有尸=("+〃?)〃

对•空间站分析有F=Ma

解两式可得飞船和空间站之间的作用力尸=」一户.

M+m

故选A。

、:跟踪训练2

(2025・安徽・历年真题)如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱

上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,

木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0kg,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计

空气阻力，重力加速度g取10m/s2,则在乙卜落的过程中()

A.甲对木箱的摩擦力方问向左B.地面对木箱的支持力逐渐增大

C.甲运动的加速度大小为2.5mHD.乙受到绳子的拉力大小为5.0N

答案：c

解析：A.因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右,

A错误；

B.设乙运动的加速度为“，乙有竖直向下的恒定加速度，

对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有〃心

则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；

CD.设绳子的弹力大小为7,对甲受力分析有

对乙受力分析有mg-T=ma

联立解得。=2.5md,7=7.5N,C正确，D错误。

故选C。

1.若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，则可以把它们看

成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量。

2.若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要

把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。

3.连接体问题还要充分挖掘题目中的临界条件，相接触与脱离的临界条件：接触处的弹力

FN=0：相对滑动的临界条件：接触处的静摩擦力达到最大静摩擦力；绳子断裂的临界条件：

绳子中的张力达到绳子所但承受的最大张力：绳子松弛的临界条件：张力为0。

A*命题点3两类动力学问题

»考题示例3

（2025•内蒙古•历年真题）（多选）如图（a）,倾角为夕的足够长斜面放置在粗糙水平面上。

质量相等的小物块甲、乙司时以初速度w沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为

川、“2,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间，的关系曲线如图（b）所示，

两条曲线均为抛物线，乙的x一/曲线在，=fo时切线斜率为0,则（）

3Koi......7甲

O'if

图S)图(b)。

A."i+〃2=2lan。

B.，=«）时，甲的速度大小为3n）

C.，=如之前，地面对斜面的摩擦力方向向左

D./=/（）之后，地面对斜面的摩擦力方向向左

答案：AD

解析：B.位置x与时间/的图像的斜率表示速度，甲、乙两个物块的曲线均为抛物线，则

甲物块做匀加速运动，乙物块做匀减速运动，在/（）时间内甲、乙的位移可得x甲=止」加=

2

3配，］乙=%〃/0=刈，可得fo时刻甲物体的速度为v=2%,B错误；

2

A.甲物体的加速度大小为0=二竺，乙物体的加速度大小为42=竺，由牛顿第二定律可

得甲物体〃?gsin0—"i〃?gcos0=ma\»同理可得乙物体〃"〃gcos〃一/“gsin0=mg,联立川得

4i+"2=2tan0,A正确：

C.设斜面的质量为取水平向左为正方向，由系统牛顿第二定律可得片〃?scos。一

〃心2cos。=0,则/=/（）之前，地面和斜面之间摩擦力为零，C错误；

D./=〃）之后，乙物体保持静止，甲物体继续沿斜面向下加速，由系统牛顿笫二定律可得了

=/??</!cos0,即地面对斜面的摩擦力向左，D正确。

故选ADo

7跟踪训练3［生产生活类1

（2025・湖北・历年真题）一个宽为L的双凯推拉门由两扇宽为人的门板组成，门处于关闭状

2

态，其俯视图如图（a）所示。某同学用与门板平行的水平恒定拉力作用在一门板匕一段

时间后撤去拉力，该门板完全运动到另一边，且恰好不与门框发生碰撞，其俯视图如图（b）

所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重力大小之比为〃，重力加速度大小为心若要门

板的整个运动过程用时尽量短，则所用时间趋近于（）

LL

11"二一T二

:「：

!_______________JZ_______________!

图（a）

图(b)

答案：B

解析：门板先在向右的外力作用下做匀加速直线运动，撒去外力后做匀减速直线运动，若外

力比较大，加速时间很短，位移很小，可以忽略不计，此时门板的运动时间最短，撤去外力

后由牛板第一定律有设撤去外力后门板最短运动时间为1.运动的距离为4=

犷,可得门板的最短运动时间趋近于/=后，故B正确。

I.应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问

题的纽带，分析流程如下:

1；A=ma运动学公式

耍力情况（卜'合）------->加速度4<------------->运动情况

2.如果是多过程问题，则前一段的末速度就是后一段的初速度，速度是关联量。必要时要

画出运动示意图。

命题点4超重、失重问题

»考题示例4［科技前沿类］

（2025・北京・历年真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖

直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受

到的空气阻力/的大小随速率增大而增大，/随时间/的变化如图所示（向上为正）。下列说

法正确的是（）

A.从人到3实验舱处于电磁弹射过程

B.从『2到“，实验舱加运度大小减小

C.从△到4，实验舱内物体处于失重状态

D.h时刻，实验舱达到最高点

答案：B

解析：A.A〜，3间，/向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实

验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动，故A错误；

B.介〜门，/向下在减小，可知此时速度方向向.匕速度在减小，根据牛顿第二定律有，〃g+

f=ma,即。=2+身，故加速度大小在减小，故B正确；

m

C.「3〜“间，/向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速

后向卜减速，加速度先向卜后向上，先失重后超重，故C错误：

D.根据前面分析可知，13时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故，3时刻到达最高点，

故D错误。

故选Bo

“跟踪训练4［生产生活类］

（2024•安徽•模拟题）一质量为〃？的乘客乘坐竖直电梯卜楼，其位移s与时间［的关系图象

如图所示。乘客所受支持力的大小用&