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2024 年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题14 牛顿三大定律
导练目标
导练内容
目标1
牛顿第一定律和惯性
目标2
牛顿第三定律
目标3
牛顿第二定律及瞬时加速度问题
【知识导学与典例导练】
一、牛顿第一定律和惯性
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。
(1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。
2．对惯性的理解
(1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀
速直线运动)。
(2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改
变。
(3)惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的速度和受力情况无关。
3．牛顿第一、第二定律的关系
(1)牛顿第一定律是以理解实验为基础，经过科学抽象、归纳推理总结出来的，牛顿第二定律是实验定律。
(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它揭示了物体运动的原因和力的作用对运动的影响；牛顿第
二定律则定量指出了力和运动的联系。
【例1】如图所示，小华坐在一列正在行驶的火车车厢里，突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚
动，假设桌面是光滑的，则下列说法错误的是（ ）
A．小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动
B．小球所受的合力为零，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变
1
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C．火车一定是在向前加速
D．以火车为参考系，此时牛顿第一定律已经不能适用
【例2】如图所示，容器中盛满水，水中放入P 和Q 两个小球，P 球为铁球，Q 球为木球，它们用细线分别
系于容器的上、下底部，当容器静止时，细线均伸直处于竖直方向，现使容器以一定加速度向右匀加速运
动，则此时P、Q 两球相对容器（ ）
A．P 球向右偏移
B．两球均向左偏移
C．Q 球向右偏移
D．两球均向右偏移
二、牛顿第三定律
1.内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
2.作用力与反作用力的特点
(1)三同：①同大小；②同变化；③同性质
(2)三异：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同
(3)二无关：①与相互作用的物体运动状态无关；②与是否和其他物体相互作用无关；
3.作用力和反作用力与一对平衡力的区别
名称
项目
作用力与反作用力
一对平衡力
作用对象
两个相互作用的不同物体
同一个物体
作用时间
一定同时产生、同时消失
不一定同时产生、同时消失
力的性质
一定相同
不一定相同
作用效果
不可抵消
可相互抵消
【例3】黑龙江省实验中学秋季趣味运动会中，高一同学参加了拔河比赛，如果绳质量不计，且保持水平，
在甲、乙两队的“拔河”比赛中，甲队获胜，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
2
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B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
三、牛顿第二定律及瞬时加速度问题
1.牛顿第二定律：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＝ma，其中F 为物体受到的合外力。
3.牛顿第二定律的五个特性
4.合力、加速度、速度之间的决定关系
(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。
(2)a＝是加速度的定义式，a 与Δv、Δt 无必然联系；a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。
(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。
【例4】关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度和力的关系是瞬时对应关系，即a 与F 同时产生，同时变化，同时消失
B．物体受到外力作用时，立刻产生加速度，速度同时变化
C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度v 不一定同向
D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的分加速度的合成
【例5】如图，一辆公共汽车在水平公路上做直线运动，小球A 用细线悬挂车顶上，车厢底板上放一箱苹
果，苹果箱和苹果的总质量为M，苹果箱和箱内的苹果始终相对于车箱底板静止，苹果箱与公共汽车车厢
底板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若观察到细线偏离竖直方向夹角大小为θ 并保持不变，则下列
说法中正确的是（ ）
3
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A．汽车一定向右做匀减速直线运动
B．车厢底板对苹果箱的摩擦力水平向右
C．苹果箱中间一个质量为m 的苹果受到合力为
D．苹果箱中间一个质量为m 的苹果受到周围其他苹果对它的作用力大小为
5.牛顿第二定律的瞬时加速度问题
（1）轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点：
对于轻绳、轻杆和硬接触面这类物体认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)
后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。
①在瞬时问题中，其弹力可以看成是瞬间改变的。
②一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时，均可按此模型处理。二、弹力不能瞬间改变
的情形。
（2）弹簧、橡皮绳模型的特点
①当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的形变量不会瞬间发生突变。
②在求解瞬时加速度的问题中，其弹力的大小可认为是不变的，即弹簧或橡皮绳的弹力不发生突变。
【例6】如图所示，A、B 两木块间连一轻弹簧，A、B 质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，重力加
速度为g。若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B 两木块的加速度分别是（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【例7】如图所示，两小球M、N 分别与两段轻绳A、B 和一轻弹簧C 连接。两小球静止时，轻绳A、B 与
竖直方向的夹角分别为
、
，弹簧C 沿水平方向，则下列说法正确的是（ ）
4
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A．球M 和球N 的质量之比为
B．球M 和球N 的质量之比为
C．剪断轻绳B 的瞬间，球M 的加速度大小为
D．剪断轻绳B 的瞬间，球N 的加速度大小为
【综合提升专练】
1．大型油罐车内的油在运输过程中极易发生涌动（如图1），为了防止油涌动导致车体重心急剧变化的危
害，在油罐车内部设置了一些固定挡板（如图2）。下列说法错误的是（ ）
A．油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧
B．油罐车在设置挡板后，减小了油的惯性，使油不容易发生涌动
C．油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，挡板可以减弱油向前剧烈涌动
D．油罐车在平直道路上匀速前进时，即使没有挡油板油也几乎不会涌动
2．电动滑板车是滑板运动的新型产品，深受现代年轻人的喜爱。如图所示，人站立在电动滑板车上沿水
平地面匀速行驶，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
5
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A．人对滑板车的压力就是人所受的重力
B．滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力与反作用力
C．滑板车对人的支持力与人受到的重力是一对作用力与反作用力
D．某时刻人向上起跳时，滑板车对人的支持力大于人对滑板车的压力
3．“倒立”可以利用地球引力对人体进行牵引和拉伸，可以帮助青少年保持良好体形，有助于增高，促
进大脑发育，提高记忆力。照片展示的是义乌某中学一位学生在宿舍中练习“靠墙倒立”的情景，宿舍的
地面水平粗糙，墙面光滑竖直。针对照片下列同学的分析判断中正确的是（ ）
A．地面对人的作用力与人对地面的压力是一对相互作用力
B．墙面对人的作用力和人对墙面的作用力是一对平衡力
C．人对地面的压力是因为地面发生形变产生的
D．人体的重心位置可能在身体的外部
4．课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题，将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连，
然后从某高度静止释放。如图，连接A、B 的是一般细绳（刚性绳），连接C、D 的是橡皮筋。那么在实验
过程中，小球在释放后的短暂时间（橡皮筋还未第一次恢复原长）后，下列图中符合ABCD 实际排列情况
的是（ ）
6
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A．
B．
C．
D．
5．舰载机沿着航母跑道直线加速过程中，由于气流对机翼的作用会产生升力，若将发动机提供的推力和
气流对机翼的升力的合力称为总动力
。设航母跑道可以看作是一个与水平面倾角的为理想斜面，舰载机
在起飞前以大小为
的加速度沿着跑道加速，总动力
与飞机速度的方向的夹也等于
，设飞机的质
量为
，前进过程中受到的阻力（包括跑道摩擦阻力，空气的阻力等）方向与速度方向相反，大小与飞机
对跑道的正压力成正比，比例系数为
，重力加速度为
，则总动力
的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．一敞口正方体水箱边长为
，水箱的右侧面上有一个小孔a（孔的大小忽略不计），a 到水箱底的距
离
，用塞子将a 堵住，往水箱中注水至水面到达c，c 到水箱底的距离
，如图所示。已
知重力加速度大小为
。现使水箱以
的加速度水平向右匀加速直线运动，同时打开小孔，则流
出水箱的水的体积最多为（ ）
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A．
B．
C．
D．
7．如图所示，在倾角为
的斜面体上用细线系着一个质量为
的小球，随斜面体一起向右做加速度大小为
的匀加速直线运动。重力加速度为
，稳定时，细线的拉力大小不可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，倾斜索道与水平线夹角
，当载人车厢以加速度
斜向上加速运动时，人对车厢的压
力大小为体重的
倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为
，人的体重为
，重力加速度
为
，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，P、Q 两物体的质量分别为
、
，二者间用轻弹簧连接，在大小为
、
的水平力作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动。撤去
的瞬间，P、Q 的加速度
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大小分别为（ ）
A．
；
B．0；
C．
；
D．
；
10．如图所示，细绳1 挂着匣子C，匣内又用绳2 挂着A 球，在A 的下方又用轻弹簧挂着B 球。已知A、
B、C 三个物体的质量均为m，原来都处于静止状态，重力加速度为g。在细绳1 被烧断后的瞬间，以下说
法正确的是（ ）
A．A、B、C 的加速度都为g
B．C 的加速度为3g
C．A 的加速度为2g
D．细绳2 上的拉力大小为0.5mg
11．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。现给容器施加一水
平向右的恒力，使容器向右做匀加速度直线运动。下列说法正确的是（ ）
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 将相对于容器向右运动，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度运动
D．物块c 将相对于容器向右运动，最终与容器右侧壁相互挤压
12．如图所示，质量为1kg 的物块放置于矩形木箱中，弹簧测力计水平，一端固定在木箱上，另一端钩住
物块，当物块和木箱均静止在水平面上时，弹簧测力计示数为1.0N，下列说法正确的是（ ）
9
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A．若木箱以
水平向左做匀加速运动，弹簧测力计的示数可能仍为1.0N
B．若木箱以
水平向右做匀加速运动，弹簧测力计的示数可能仍为1.0N
C．若木箱以
竖直向上做匀加速运动，弹簧测力计的示数一定仍为1.0N
D．若木箱以
竖直向上做匀减速运动，弹簧测力计的示数一定仍为1.0N
13．如图是汽车运送圆柱形工件的示意图，图中P、Q、N 是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件
表面光滑，汽车静止不动时Q 传感器示数为零，P、N 传感器示数不为零。当汽车向左匀加速启动过程中，
P 传感器示数为零而Q、N 传感器示数不为零。已知sin15°=0.26，cos15°=0.97，tan15°=0.27，g=10m/s2，则
汽车向左匀加速启动的加速度可能为（ ）
A．4m/s2
B．3m/s2
C．2m/s2
D．1m/s2
14．如图所示，倾角为θ 的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上有三个小球A、B、C，上端固定在斜面顶
端的轻绳a，下端与A 相连，A、B 间由轻绳b 连接，B、C 间由一轻杆相连。初始时刻系统处于静止状态，
轻绳a、轻绳b 与轻杆均平行于斜面。已知A、B、C 的质量分别为m、2m、3m，重力加速度大小为g。现
将轻绳b 烧断，则烧断轻绳b 的瞬间，下列说法正确的是（ ）
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A．轻绳a 的拉力大小为6mgsinθ
B．B 的加速度大小为gsinθ，方向沿斜面向下
C．C 的加速度为0
D．杆的弹力为0
15．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块A、B、
C、D，其中A、B 用不可伸长的短绳相连，C、D 用一轻弹簧相连。初状态时，4 个物块处于静止状态，不
计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．剪断AB 间绳子瞬间，D 物块的加速度为0
B．剪断AB 间绳子瞬间，C 物块的加速度为0.5g，方向竖直向下
C．剪断CD 间弹簧瞬间，A 物块的加速度为0.5g，方向竖直向下
D．剪断AC 绳子瞬间，A 物块的加速度为0.5g，方向竖直向下
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