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第07 讲 牛顿运动定律的理解及基本应用
目录
01 课标达标练....................................................................................................................................................... 1
题型01 牛顿运动定律的理解........................................................................................................................... 1
题型02 单位制及量纲....................................................................................................................................... 4
题型03 牛顿第二定律的瞬时性问题...............................................................................................................5
题型04 动力学的两类基本问题.................................................................................................................. 6
题型05 超重和失重的理解............................................................................................................................... 8
题型06 动力学中的图像问题......................................................................................................................9
02 核心突破练..................................................................................................................................................... 11
03 真题溯源练..................................................................................................................................................... 15
01 牛顿运动定律的理解
1．
【传统文化与学科知识结合】（2025·河南·模拟预测）《考工记》中有“马力既竭，辀犹能
一取焉”的记载，描述了马对车施力停止后车继续前行的现象。以下关于此现象的分析正确的是（ ）
A．车前行是因为受到马的惯性作用
B．马对车停止施力后车继续前行是因为车具有惯性
C．车的惯性随速度增大而减小
D．此现象说明力是维持物体运动状态的原因
2．（2025·辽宁鞍山·三模）伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的
实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达
原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，
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当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现
C．“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象
D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法
3．（2025·浙江·二模）如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光
滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力
B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力
C．同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力
D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力
4．
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
5．图甲是小李因踩到香蕉皮而摔倒的情景，图乙是小张因被石头绊到而摔倒的情景，则下列说法正确的
是（ ）
2
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A．小李摔倒是因为下半身的速度小于上半身的速度
B．小张摔倒是因为脚的速度变为0，上半身仍保持原来的运动状态
C．人行走越快越容易摔倒，因此速度越大，人的惯性越大
D．小李摔倒是因为小李的惯性变小了
6．
【与数学知识结合】（2025·全国·模拟预测）如图所示，一物块在水平力作用下沿光滑水平
面运动，某段时间内力
保持作用点和大小不变，方向逆时针匀速旋转
，此过程中物块始终没有离开
地面，在力
旋转过程中，物块的加速度
随时间变化的图像为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．
（2025·安徽滁州·二模）如图所示，质量分布均匀的物块和木板竖直叠放，物块位于木板正
中间，木板由两根相同的轻弹簧左右对称地牵引着并保持静止，此时木板中心位于C 处。现用力竖直向下
将木板中心拉到D 处，并由静止释放，物块和木板将向上运动并在某处分分离。若木板中心位于B 处时，
弹簧处于原长状态，位置A 与两弹簧的悬点等高，则物块与木板分离时木板中心位于（ ）
3
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A．C 处
B．B 处
C． D、C 之间
D．B、A 之间
8．（2025·安徽合肥·二模）如图所示为一款名为“飞天雪王”的玩具，其下半部由轻质弹性网制成。用
手下压其头部，弹性网被压缩，松手后“飞天雪王”被竖直弹向空中。以其头部的初始位置为坐标原点、
竖直向上为正方向建立x 轴。已知弹性网的弹力大小与形变量成正比，不计空气阻力，则在“飞天雪王”
向上运动的过程中，其速度v 或加速度a 随时间t 变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
02 单位制及量纲
9．（2025·浙江·二模）2024 年6 月27 日，吉利汽车发布的最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短
刀电池。质量能量密度提升至
，体积利用率提升50%，适配性更广泛。下列用国际单位制来表
4
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示质量能量密度的单位，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2025·河北邢台·三模）飞机升力的计算涉及多个关键因素，主要包括气体密度ρ、飞行速度v、机翼
的面积S 以及升力系数
。某双翼客机飞行中所受升力的计算公式为
，以下关于升力系数
的单位说法正确的是（ ）
A．N·m
B．
C．N/m
D．无单位
03 牛顿第二定律的瞬时性问题
11．（2025·安徽马鞍山·一模）如图所示，质量为2m 的木箱用细绳竖直悬挂，质量均为m 的物块A、B 分
别通过轻质弹簧连接木箱的底部和顶部。初始时，A、B 和木箱均静止，已知重力加速度为g。某时刻剪断
细绳，此瞬间，A、B 和木箱的加速度大小分别为（ ）
A．0、0、2g
B．g、g、g
C．0、g、g
D．0、0、g
12．（2025·重庆·模拟预测）如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个
带电小球
，平衡时两小球处于同一水平线上，两细线与天花板间的夹角分别为
，重
力加速度大小为
，现剪断连接
球的细线，则在剪断细线的瞬间，
球的加速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5
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13．（多选）如图所示，质量为3kg 的物体A 静止在劲度系数为100N/m 的竖直轻弹簧上方。质量为2kg
的物体B 用细线悬挂起来，A、B 紧挨在一起但A、B 之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，
下列说法正确的是（g 取10m/s2）（ ）
A．轻弹簧的压缩量为0.2m
B．物体A 的瞬时加速度为0
C．物体B 的瞬时加速度为a=4m/s2
D．物体B 对物体A 的压力为12N
14．（多选）如图所示，正六边形稳固支架竖直放置且固定在水平地面上，中心点为O，C、D 为支架两
个顶点，通过轻绳CA、BD 分别固定两个质量均为
的相同小球A、B，两小球通过轻质弹簧相连，整
个装置处于静止状态，且CAO、OBD 共线。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．轻绳CA 的弹力为4mg
B．轻绳BD 的弹力为mg
C．剪断轻绳CA 瞬间，小球A 加速度大小为
D．剪断轻绳CA 瞬间，小球B 加速度大小为
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04 动力学的两类基本问题
15．（2025·重庆·模拟预测）2024 年9 月25 日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射
一枚洲际导弹。设导弹的质量为
，在导弹发射助推阶段，可视为从静止开始竖直向上的匀加速直
线运动，此阶段推力恒为
。从导弹发射开始计时，第2s 内的位移为50m，重力加速度
，
则导弹所受的阻力为（ ）
A．
B．
C．
D．
16．（2025·新疆·模拟预测）水上乐园小朋友正在玩水滑梯。已知滑梯顶端距地面高为4m，滑梯所构成
的斜面长度为8m。一名质量为30kg 的小朋友由静止从滑梯顶端滑下，其速度-时间图像如图所示。小朋友
滑至底端后，沿水平滑轨滑行4m 停止。小朋友视为质点，g=10m/s² 求:
(1)小朋友沿滑梯下滑过程的加速度的大小；
(2)小朋友沿滑梯下滑过程受到的阻力；
(3)小朋友与水平滑轨间的动摩擦因数。
17．
【实际生活与学科知识结合】（2025·安徽阜阳·模拟预测）如图，某门球训练场沿直线等
7
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间距地摆放着若干个定位球门，球门间距d=0.9m，某运动员将门球水平向右击出，门球的运动可看作匀减
速直线运动。现测出门球从1 号球门运动到2 号球门用时t1=0.4s，从2 号球门运动到3 号球门用时
t2=0.5s，已知该门球的质量为0.5kg，可以看作质点。求该门球：
(1)运动过程中受到的合力；
(2)最远能通过第几号球门。
18．（2025·福建厦门·二模）如图，一质量为1kg 的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ 为
30°，现小球在F=10N 的沿杆向上的拉力作用下，从A 点静止出发沿杆向上运动。已知杆与球间的动摩擦
因数为
。求：
(1)小球运动的加速度a1；
(2)若F 作用2s 后撤去，小球上滑过程中距A 点最大距离sm。
05 超重和失重的理解
19．（2025·陕西安康·模拟预测）如图1 所示，某同学做引体向上中，两手正单杠，两脚离地，两臂自然
下垂伸直，用背阔肌的收缩力量将身体往上拉起，当下巴超过单杠时稍作停顿（时间可忽略），然后逐渐
放松背阔肌，让身体下降，直到回到初始位置，此后重复进行。图2 是该同学在做第一个完整动作的过程
中其重心速度随时间变化的图像，规定竖直向上为正方向，则图像中单杠对该同学支持力最大的时刻为（
）
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A．t1时刻
B．t2时刻
C．t3时刻
D．t4时刻
20．（2025·甘肃白银·二模）自动扶梯是一种用于运送乘客的固定电力驱动设备，广泛应用于商场、车站
等公共场所。如图甲所示，某乘客乘坐自动扶梯时双手没有接触扶梯，乘客与自动扶梯始终保持相对静止，
乘客速度为v，乘客的位移x 随时间t 变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．若v 方向斜向上，则0~
时间内，乘客处于失重状态
B．若v 方向斜向上，则
时间内，乘客处于超重状态
C．若v 方向斜向下，则0~
时间内，乘客处于失重状态
D．若v 方向斜向下，则
时间内，乘客处于失重状态
21．如图是某人站在力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图，中间的●表示人的重心。图是根据传感器画
出的F-t 图线。两图中a-g 各点均对应，其中有几个点在图中没有画出，图中a、c、e 对应的纵坐标均为
700N。取重力加速度g=10m/s2.请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是（ ）
A．此人重心在b 点时处于超重状态
B．此人重心在c 点时的加速度大小大于在b 点时的加速度大小
C．此人重心在e 点时的加速度大小大于在a 点时的加速度大小
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D．此人重心在f 点时的脚刚好离开传感器
22．（多选）2024 年3 月25 日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3 金2 银的优异成
绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F 随时间t 的变化规律通过传感器用计
算机绘制出来如图所示。运动过程中不计空气阻力，g 取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．6.6s 时运动员的运动方向向下
B．运动员在6～6.6s 内处于超重状态
C．运动员在0～12s 内的最大加速度大小为30m/s2
D．运动员在6.8～8.4s 内离开蹦床运动的路程为3.2m
06 动力学中的图像问题
23．
（2025·福建三明·三模）（多选）射击训练中，子弹因空气阻力的作用会影响其运动状态。
如图甲，某运动员先后两次在不同环境下从同一高度水平射出完全相同的子弹，每次子弹均从离开枪口开
始计时，用
表示子弹在竖直方向的分速度，其
图像如图乙所示取竖直向下为正方向，a、b 两点
对应的竖直方向的速度大小均为
，则（ ）
A．
过程中子弹沿竖直方向的位移比
过程的大
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B．
过程中子弹沿竖直方向的平均加速度比
过程的大
C．
时刻子弹所受合力沿竖直方向的分力比
时刻的小
D．
时刻子弹所受阻力沿竖直方向的分力比
时刻的小
24．
【传统文化与学科知识结合】（2025·广西·一模）如图甲所示，一算盘静置在水平桌面上，
中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动，使用时发现有一颗算珠位于杆的一端处于未归零状态，在
时
刻对算珠施加沿杆方向的力。F
0.1N 使其由静止开始运动，经0.15s 撤去F，此后再经0.15s 恰好能到达
另一端处于归零状态。算珠在整个运动过程中的v—t 图像如图乙所示，算珠可视为质点，与杆间的动摩擦
因数恒定，重力加速度
。下列说法正确的是（ ）
A．算珠与杆间的动摩擦因数为0.1
B．算珠的质量为25g
C．若不撤去F，则算珠在0.2s 时已处于归零状态
D．杆长9cm
25．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的
恒力F 作用下从O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位
置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10 m/s2。下列选项中正确的是（ ）
A．2～3 s 内物块做匀减速运动
B．在t＝1 s 时刻，恒力F 反向
C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.5
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D．恒力F 大小为10 N
1．
（2025·吉林·模拟预测）如图是一个小球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知
（ ）
A．小球正在上升
B．小球正在做加速运动
C．小球处于失重状态
D．小球加速度逐渐增大
2．（2025·安徽合肥·模拟预测）在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物
体的位移表达式如下，请你用单位制的知识检查结果可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．
（24-25 高三上·安徽·阶段练习）如图所示，密闭容器内有水，食用油及少量气体，现让容
器以恒定加速度水平向右做匀加速直线运动。当容器内物质稳定后，容器内物质的状态可能是（ ）
A．
B．
12
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C．
D．
4．
（2025·安徽·一模）如图所示，乒乓球用轻绳系在装满水的烧杯中，烧杯放在水平放置的
电子秤上，整体处于静止状态。某时刻，轻绳突然断裂，乒乓球加速上浮。已知乒乓球的质量为 m，体积
为
（上浮过程中乒乓球的体积不变），液体阻力不计，水的密度为
，重力加速度大小为 g，则在乒乓
球上浮过程中，电子秤显示的弹力大小（ ）
A．减少
B．增加
C．减少mg
D．增加mg
5．（2025·河南·二模）近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更
刺激的运动。如图所示是简化模型，弹性轻绳的上端固定在O 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并
与固定在地面上的力传感器相连，此时力传感器示数为1200N。打开扣环，从A 点由静止释放，体验者像
火箭一样被“竖直发射”，经B 点上升到最高位置C 点，在B 点时速度最大。已知人与装备（可视为质
点）的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g 取
，下列说法正确的是（ ）
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A．打开扣环瞬间，体验者的加速度大小为
B．从A 到B 过程，体验者做加速度增大的加速运动
C．在B 点，体验者所受合力最大
D．在C 点，体验者处于超重状态
6．（2025·江西·模拟预测）（多选）如图甲所示，一小滑块在
时刻从底端滑上某一斜面，滑块的
图像如图乙所示，图像中相关数据为已知信息，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．滑块在斜面上运动的总时间为
B．滑块在斜面上运动的总时间为
C．斜面倾角的正弦值为
D．斜面倾角的正弦值为
7．
（2025·江西景德镇·三模）潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇
如同“汽车掉下悬崖”，称之为“掉深”。我海军某潜艇在执行任务期间，突然遭遇“掉深”，全艇官兵
紧急自救脱险，创造了世界潜艇史上的奇迹。总质量为
的某潜艇，在高密度海水区域距海平面
200m，距海底112.5m 处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A 点时，浮力突
然降为
，10s 后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，
避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力大小恒为
，重力加速度g 取
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，假设潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，求：
(1)潜艇“掉深”10s 时的速度；
(2)潜艇减重排出水的质量。（结果取2 位有效数字）
8．（2025·四川泸州·模拟预测）如图甲所示，工地电动物料运输车的左端有一个垂直底板的挡板。工人将
空车从静止开始沿直线推到物料堆前，初始以加速度
做匀加速运动，经
后做匀减速运动，
再经过
后刚好停在物料堆处。工人将一个质量
的物料放在车上，保持车底板P 与水平面间
的夹角
向左推车，如图乙所示。物料受到的摩擦力不计。取
，
，重力加速
度
，求：
(1)初始时空车到物料堆的距离；
(2)放上物料后以
加速推车时，底板P 对物料支持力的大小。
9．
（2025·广东广州·二模）如图，粗细均匀长为L=80cm 的直杆竖直放置，杆下端距地面高度
为H；杆上套有直径d=6cm 的A、B 两个相同的球，每个球与杆之间的滑动摩擦力大小等于球重的2 倍．
初始时，A、B 两球静止在杆上，A 球顶端与杆上端齐平，B 球在A 球下方，两者刚好接触．现仅让B 球获
得向下的初速度v=4m/s，同时释放杆．杆落地前已与B 球共速，杆落地后瞬间被固定．若B 落地则B 不再
反弹．已知杆质量为球质量的2 倍，重力加速度g 取10m/s2．
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(1)求释放杆时，B 的加速度大小；
(2)求杆从释放到与B 共速过程，杆下落的高度；
(3)若A、B 不发生碰撞，分析H 应该满足的条件．
1．（2025·安徽·高考真题）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
，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
，则在
乙下落的过程中（ ）
A．甲对木箱的摩擦力方向向左
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
D．乙受到绳子的拉力大小为
2．（2025·北京·高考真题）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f 的大小
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随速率增大而增大，f 随时间t 的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（ ）
A．从
到
，实验舱处于电磁弹射过程
B．从
到
，实验舱加速度大小减小
C．从
到
，实验舱内物体处于失重状态D．
时刻，实验舱达到最高点
3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某智能物流系统中，质量为20kg 的分拣机器人沿水平直线轨道运动，
受到的合力沿轨道方向，合力F 随时间t 的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2024·安徽·高考真题）倾角为
的传送带以恒定速率
顺时针转动。
时在传送带底端无初速轻
放一小物块，如图所示。
时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到
。不计空气阻力，则物块从传
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送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v 随时间t 变化的关系图线可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2024·安徽·高考真题）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M、N 两点，另一端均连接在质量为m 的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止
于MN 连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P 点，并保持静止，此时拉力F 大小
为
。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P
点运动到O 点的过程中（ ）
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
D．加速度先增大后减小
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