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第09 讲 牛顿运动定律的理解及基本应用
目录
01 课标达标练
题型01 牛顿运动定律的基本应用
题型02 牛顿运动定律的瞬时问题
题型03 超重和失重
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 牛顿运动定律的基本应用
1．（24-25 高一下·贵州·阶段练习）在校运会上，小王将铅球用尽全力斜向上掷出，获得冠军。忽略空气
阻力。铅球在空中运动的过程中，其加速度a 随时间t 变化的关系图像为（ ）
A．
B．
C．
D．
2．（24-25 高一上·福建三明·阶段练习）一个人稳站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运
动，如图所示，则 （ ）
1
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A．人对踏板的压力大小等于人受到的重力大小
B．人只受到重力和踏板的支持力作用
C．人所受摩擦力方向水平向右
D．台阶对人的总作用力方向沿竖直向上
3．（23-24 高一上·福建三明·期末）一运动员在水中沿水平直线向前加速游动，水对运动员作用力方向合
理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（24-25 高一下·福建厦门·期中）（多选）如图甲所示，塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，
小车通过钢索吊着物体B。前4 秒内物体B 水平方向的v-t 图像和竖直方向的v-t 图像分别如图乙、丙所示。
不计空气阻力，则在这4 秒内（ ）
A．以地面为参考系，物体B 的运动轨迹是一条抛物线
B．钢索中对物体B 的拉力方向为倾斜向右上方
C．钢索对物体B 的拉力大小大于物体B 对钢索的拉力大小
D．以地面为参考系，t=4s 时物体B 的位移大小为
m
2
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5．
（23-24 高一上·福建福州·阶段练习）如图，汽车在水平路面上行驶，车厢顶用细线悬挂一个
小球，若细线与竖直方向的夹角为
，且小球与车厢相对静止。则：汽车的加速度大小为 ；汽车
可能做的运动有 （只要填写一种运动状态）。
6．（24-25 高一上·福建厦门·阶段练习）如图所示为马戏团中猴子爬杆的装置。已知底座连同直杆总质量
为20kg，猴子质量为5kg，现让猴子沿杆以1m/s2的加速度从杆底部向上爬，设猴子与杆之间竖直方向的
作用力为恒力，则杆对猴子竖直方向的作用力为 ；底座对水平面的压力为 （g 取
10m/s2）。
7．（24-25 高一上·福建福州·阶段练习）如图所示，在水平面上，质量为1kg 的物块A 拴在一水平拉伸弹簧
的一端，弹簧的另一端固定在小车上，当它们都处于静止时，弹簧对物块的拉力大小为3N。若小车突然以
m/s2的加速度水平向左做匀加速运动，稳定后物块A 受到的弹簧拉力与原来相比 （选填“增
大”、“减小”、“不变”），此时物块A 受到的摩擦力大小为 N。
02 牛顿运动定律的瞬时问题
8．（23-24 高一上·福建福州·期末）如图所示，A、B 两球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ 的斜面
3
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光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，重力加速度为g，在细线被烧断的瞬间（ ）
A．A 球加速度大小为gsinθ
B．A 球加速度大小为2gsinθ
C．B 球加速度大小为2gsinθ
D．B 球加速度大小为gsinθ
9．（23-24 高一上·福建厦门·期末）如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量
的
木板相连，质量为m 的物块放在木板上，物块受到一大小为mg、方向竖直向下的压力F，整个系统处于静
止状态，g 为重力加速度。某时刻突然撤去压力F，则撤去压力瞬间木板对物块的支持力大小为（ ）
A．mg
B．
C．2mg
D．
10．（24-25 高一上·福建漳州·期末）（多选）如图，光滑斜面的倾角为θ，质量相等的A、B 两小球用轻弹
簧相连，系统静止时，挡板C 与斜面垂直，轻弹簧与斜面平行，重力加速度大小为g，在突然撤去挡板的
瞬间（ ）
A．A 球的加速度大小为
B．A 球的加速度大小为零
C．B 球的加速度大小为
D．B 球的加速度大小为零
11．（24-25 高一上·福建南平·期末）（多选）如图，轻绳悬挂一质量为2kg 的小球，小球下端与轻弹簧相
4
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连，此时弹簧处于压缩状态，弹簧弹力为10N，重力加速度取
。则（ ）
A．轻绳拉力为30N
B．轻绳拉力为10N
C．剪断轻绳瞬间，小球加速度为0
D．剪断轻绳瞬间，小球加速度大小为
12．（24-25 高一上·福建厦门·期末）（多选）如图所示，物块a、b 分别用不可伸长的轻绳与墙壁连接，
中间连接有轻质弹簧，在水平地面上保持静止状态。已知a、b 质量均为
、与地面间的动摩擦因数均为
0.4，弹簧弹力大小为
，左、右两侧绳子拉力大小分别为
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力
加速度g 取
，则（ ）
A．弹簧处于压缩状态
B．弹簧处于拉伸状态
C．若突然剪断右侧轻绳，a 的加速度大小为
D．若突然剪断右侧轻绳，b 的加速度大小为
13．（23-24 高一上·福建莆田·期末）（多选）如图所示，箱子
内放有物块
，用竖直的轻弹簧连接后悬
挂在天花板上，已知箱子
和物块
的质量均为
，弹簧的劲度系数为
，重力加速度为
。现对箱子施
加一个竖直向上的力
，使系统处于静止状态，空气阻力不计，则在撤去
的瞬间，下列说法正确
的是（ ）
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A．弹簧的形变量为
B．物块
的加速度大小为零
C．箱子
的加速度大小为
D．物块
处于超重状态
14．（23-24 高一上·福建福州·期末）（多选）用两根细线、
和一个轻弹簧将质量分别为2m 和m 的两个
小球1 和2 连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线l1与竖直方向的夹角为
，轻弹簧水平。
重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．细线对小球1 的拉力大小
B．弹簧对小球2 的拉力大小F 为
C．细线
对小球1 的拉力大小
D．剪断细线
的瞬间，小球2 的加速度大小为
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03 超重和失重
15．
（23-24 高一上·福建龙岩·期末）（多选）2023 年10 月3 日，在杭州亚运会跳水项目女子10
米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。如图所示为全红婵上升和下降
的两个精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是（ ）
A．全红婵运动到最高点时加速度为0
B．全红婵的速率先变小后变大
C．全红婵在下降阶段处于失重状态
D．全红婵离开跳台后上升阶段处于超重状态
16．（23-24 高一上·福建宁德·期末）（多选）在一次课外探究活动中，一同学在电梯内水平放置一台秤，
并在上面放一个重物，当电梯静止时，台秤的示数为8.0N。在电梯运行过程的某段时间内，该同学观察到
台秤的示数为9.6N，在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．物体处于失重状态
B．物体处于超重状态C．电梯可能是向下加速
D．电梯
可能是向上加速
17．
（23-24 高三上·福建福州·期中）（多选）2023 年10 月24 日，伴随着“三、二、一”的倒
计时声，“遥感三十九号”卫星在“长征二号丁”运载火箭的推动下顺利进入太空。如图所示为“长征二
号丁”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法正确的是（ ）
A．火箭加速上升时，卫星处于超重状态，重力增大
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B．火箭加速上升时，卫星对火箭的压力大于卫星的重力
C．火箭加速上升时，卫星对火箭的压力大于火箭对卫星的支持力
D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力
18．（24-25 高一上·福建三明·期末）（多选）如图甲，某同学用力传感器研究钩码沿竖直运动过程的拉力
随时间变化的关系，其
图像如图乙所示。
时，钩码静止，g 取
，则钩码（ ）
A．质量为
B．最大加速度约为
C．在
时，开始向上运动
D．在1～
内先失重后超重
19．（24-25 高一上·福建福州·期末）升旗手小榕不断练习升旗，并利用物理知识研究国旗上升过程中的运
动情况，以保证每次国旗都能在国歌结束时恰好到达旗杆顶端。
(1)国旗上升过程可简化为如图所示的v-t 图像，图中实线和虚线分别表示两次升旗练习过程。在加速上升
时，国旗处于 （选填“超重”或“失重”）状态，第一次国旗的加速度 第二次国旗的加速度。
升旗全程中，第一次国旗的平均速度 第二次国旗的平均速度。（后两空均选填“大于”“等于”或
“小于”）
(2)某次国旗上升过程v-t 图像如图所示，已知国旗上升的总高度为16.8m，且加速与减速过程的加速度大小
均为
，则国旗匀速上升的速度大小
m/s，国歌演奏的时间
s。
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20．（24-25 高三上·福建龙岩·期中）深蹲是腿部训练的经典动作，它能够刺激全身肌肉，增强激素水平，
提高新陈代谢。张同学用压力传感器来研究深蹲过程中脚对地面压力的变化情况。在完成一次动作的过程
中，张同学的脚对地面的压力随时间变化图像如图所示，g 取10m/s2。根据图像可以判断：张同学的质量
为 kg，从a 到b 人处于 状态（选填“失重”、“超重”或“先超重后失重”）。
1．（24-25 高三上·福建莆田·期中）绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘。炎炎夏日下，我们仍能看见外卖
小哥忙碌的身影，如图所示为一外卖员在送餐途中所走的一段路程。已知外卖小哥与车总质量为500kg，
车所受合外力为1000N。起手从A 点出发做匀加速直线运动，其中
，下列说法正
确的是（ ）
A．骑手的加速度为
B．骑手在C 点的速度为
C．骑手加速时间为
D．骑手经过B、C、D、E 时所用的时间之比为
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2．（24-25 高三上·福建南平·期中）（多选）曲辕犁是唐代中国剪动人民发明的耕犁。曲辕犁和以前的耕
犁相比，将直辕、长辕改为曲辕、短辕，节省人力和畜力。牛通过耕索分别拉质量相同的两种犁，牛的拉
力均为F。曲辕犁的拉力与竖直方向的夹角为α，曲辕犁向前做匀加速直线运动；直辕犁与竖直方向的夹
角为β（α<β）。如图所示，直辕犁向前做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．曲辕犁对牛的拉力与直辕犁对牛的拉力大小相等
B．曲辕犁所受竖直方向的支持力比直辕犁的小
C．曲辕犁与直辕犁所受摩擦力相等
D．曲辕犁与直辕犁所受合外力相等
3．（24-25 高三上·福建福州·阶段练习）（多选）一辆货车运载个质量为
的圆柱形光滑的空油桶，
个
在厢底紧凑排列并被牢牢固定，只有桶C 自由地摆放在桶A、B 之间，没有用绳索固定。下列说法正确的
是（ ）
A．当车向左匀速运动时，B 对C 的支持力为
B．当车向左匀速运动时，A 对C 的支持力为
C．当车向左的 加速度达到
时，C 刚好脱离A
D．当车向左减速时，A 对C 的作用力可能为
4．（24-25 高三上·福建厦门·期中）如图所示，已知A 球的质量为m，B 球的质量为
，弹簧的质量不计，
倾角为
的斜面光滑，固定在地面上。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，A
球的加速度大小为 ，B 球的加速度大小为 。
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5．（24-25 高三上·福建福州·阶段练习）如图， 质量分别为4m、3m、2m、m 的四个小球A、B、C、D，
通过细线或轻弹簧互相连接， 悬挂于O 点， 处于静止状态， 重力加速度为g。若将B、C 间的细线剪断，
则剪断瞬间B、C 和D 的加速度大小分别为 ， ， 。
6．（24-25 高三上·福建福州·期中）如图所示，两相同小球
、
用两个轻弹簧A、B 连接并悬挂在天花板
上保持静止，水平力
作用在
上并缓慢拉
，当B 与竖直方向的夹角为
时，A、B 的伸长量刚好相同，
若A、B 的劲度系数分别为
、
，那么
：
；撤去
的瞬间，b 球的加速度为
。
7.（23-24 高三上·福建福州·期中）（多选）2023 年10 月24 日，伴随着“三、二、一”的倒计时声，“遥
感三十九号”卫星在“长征二号丁”运载火箭的推动下顺利进入太空。如图所示为“长征二号丁”运载火
箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法正确的是（ ）
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A．火箭加速上升时，卫星处于超重状态，重力增大
B．火箭加速上升时，卫星对火箭的压力大于卫星的重力
C．火箭加速上升时，卫星对火箭的压力大于火箭对卫星的支持力
D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力
8．（2023·福建龙岩·模拟预测）引体向上是高中学生体质健康标准的选测项目，如图甲所示，质量为60kg
的男同学用双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上的运动过程中，他重心运动的速度v 随时间t 变化的图
像如图乙所示，重力加速度大小取10m/s2，由图像可知（ ）
A．t=0.5s 时，单杠对他的支持力约为582N
B．t=1.1s 时，他向上运动到最高点
C．t=1.5s 时，他处于失重状态
D．t=1.5s 时，单杠对他的支持力约为600N
9．（2025·福建厦门·二模）（多选）某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间
内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示。由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的
蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度g 取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
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A．“下蹲”过程始终处于失重状态，“站起”过程始终处于超重状态
B．“下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
C．运动员在6s 内完成了两次“下蹲”和两次“站起”动作
D．这段时间内，该运动员加速度的最大值为6m/s2
10.（24-25 高三上·福建南平·期中）如图所示，挑幡表演者顶着一根毛竹，从半蹲状态到直立状态，此过程
中毛竹经历由静止开始加速和减速到速度为零的两个阶段，两阶段均视为匀变速直线运动且加速度大小相
等。已知毛竹上升过程总时间为t，上升高度为h，毛竹和绵幡的总质量为m，重力加速度大小为g，不计
空气阻力。求毛竹上升过程中：
(1)最大速度的大小；
(2)匀加速阶段加速度a 的大小；
(3)匀减速阶段对表演者的压力FN的大小。
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1．（2025·广西·高考真题）（多选）独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手
持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（ ）
A．选手所受合力为零
B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡
D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面
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·山东·高考真题）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。
如图所示，坡面与水平面夹角为
，交线为PN，坡面内QN 与PN 垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，
。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为
，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN
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向下匀加速滑行的加速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2024·广东·高考真题）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H 高度处由静止
释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽
略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其
图像或
图像
可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2024·湖南·高考真题）如图，质量分别为
、
、
、m 的四个小球A、B、C、D，通过细线或
轻弹簧互相连接，悬挂于O 点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C 间的细线剪断，则剪断瞬间B
和C 的加速度大小分别为（ ）
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A．g，
B．2g，
C．2g，
D．g，
6．（2023·湖南·高考真题）（多选）如图，光滑水平地面上有一质量为
的小车在水平推力
的作用下
加速运动。车厢内有质量均为
的A、B 两小球，两球用轻杆相连，A 球靠在光滑左壁上，B 球处在车厢水
平底面上，且与底面的动摩擦因数为
，杆与竖直方向的夹角为
，杆与车厢始终保持相对静止假设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．若B 球受到的摩擦力为零，则
B．若推力
向左，且
，则
的最大值为
C．若推力
向左，且
，则
的最大值为
D．若推力
向右，且
，则
的范围为
7．（2022·湖南·高考真题）（多选）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为
。
飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即
，
为常量）。当发动机关闭时，飞
行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为
；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上
运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为
。重力加速度大小为
，不考虑空气相对于地面
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的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以
匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以
的速率飞行时，其加速度大小可以达到
8．（2022·上海·高考真题）神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后，在大气层中经历了竖直向下的
减速运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小，则加速度大小（ ）
A．一直减小
B．一直增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
9．（2021·浙江·高考真题）2021 年5 月15 日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层
的减速，速度从
减为
；打开降落伞后，经过
速度进一步减为
；
与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离
前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（ ）
A．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用
B．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上
C．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用
D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
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