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第14 讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律
核心考点
考点一 牛顿第一定律....................................................................................................................1
考点二 牛顿第二定律....................................................................................................................4
考点三 单位制................................................................................................................................9
考点一 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律
(1)内容: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:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律也叫 惯性
定律;
②揭示了力与运动的关系:力不是 维持 物体运动状态的原因,而是 改变 物体运动
状态的原因,即力是产生 加速度 的原因。
注意:运动状态的改变指的是速度的改变。
2.惯性
(1)定义:物体具有的保持原来 匀速直线运动 状态或静止状态的性质。
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性 大 ,质量小的物体惯性 小
。
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情
况 无关 。
3.伽利略的理想实验
(1)特点:实践操作(实验)+逻辑推理(数学演算)。
(2)作用:提出力不是维持物体运动的原因。
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伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法
做到的实验,可以完美地解释物理学规律或理论。
【例1】(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,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
【例2】(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
【例3】(2025·湖南娄底·模拟预测)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.一切物体都有惯性
B.惯性是一种力
C.力是维持物体运动状态的原因
D.物体运动状态发生改变不需要力
【例4】(2025·湖南郴州·模拟预测)3 月15 日,2025 年女子冰壶世锦赛开赛,中国女子冰
壶队在首场比赛中5 3∶战胜土耳其队,取得了本届世锦赛“开门红”。比赛中运动员所用冰
壶的惯性大小取决于( )
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A.冰壶的速度
B.冰壶的体积
C.冰壶受到的阻力
D.冰壶的质量
【例5】(24-25 高一下·重庆万州·期中)神舟十九号航天员乘组于2025 年3 月21 日晚圆满
完成第三次出舱活动。出舱活动中,航天员相对于空间站静止,空间站绕地球做圆周运动。
对于该状态下的航天员,下列说法正确的是( )
A.航天员处于失重状态,不受地球引力
B.航天员的速度大小大于第一宇宙速度
C.地球对航天员的引力使得航天员也绕地球做圆周运动
D.该状态下航天员的惯性比在地球上的惯性小
1.对牛顿第一定律的两点说明
(1)理想化状态:牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的状态,而物体不受外力的情形
是不存在的。在实际情况中,如果物体所受的合外力等于零,与物体不受外力时的表现是相
同的。
(2)与牛顿第二定律的关系:牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。牛顿第一定律
是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
2.惯性的两种表现形式
(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,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性越大,物体
的运动状态越难以被改变。
考点二 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 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
精讲考点
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F=_ma__。
3.适用范围
(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面 静止 或 匀速直线运动 的参考
系。
(2)牛顿第二定律只适用于 宏观 物体(相对于分子、原子等)、 低速 运动(远小于光速)
的情况。
【例6】(2025·北京朝阳·二模)2025 年4 月19 日北京半程马拉松比赛中,人形机器人首次
参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度为21.0975km,冠军机器人
用时约2 小时40 分完成比赛。下列说法正确的是( )
A.机器人的位移大小为21.0975km
B.机器人的平均速度大小约为4.5km/h
C.若机器人在弯道段保持速率不变,则其所受合外力为零
D.机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度
【例7】(2025·湖北武汉·三模)如图所示,一质量为m=0.2kg 的物块静置于矩形的木箱内,
物块和箱底之间的动摩擦因数为μ=0.3,一劲度系数为20N/m 的轻质弹簧的两端分别与物块
右端、木箱右壁连接。初始时,木箱处于静止状态,弹簧长度为L=5cm 并与木箱底面平行,
弹簧的形变量未知。现在给木箱一加速度a,使物块恰好能相对木箱底面移动起来。若弹簧
形变量始终在弹性限度范围内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
,求
(1)若
且方向竖直向下,则弹簧的原长为多少;
(2)若加速度是水平方向,且初始时弹簧的伸长量为2cm,则加速度a 有多大?
【例8】(2025·河北石家庄·三模)如图所示,在竖直方向运动的升降机内,放置用轻杆相连
的A、B 两小球,两球质量分别为m、3m,杆与竖直方向的夹角为30°。只考虑B 球与升降
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机底板间摩擦,且最大静摩擦力与正压力之比为k。升降机以不同加速度a(a<g)向上运动
时两球静止。以竖直向上为正方向,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.当
和
时,轻杆对小球A 的作用力大小相等
B.当
时,B 球与底板间的摩擦力为零
C.为保证轻杆与厢壁始终相对静止,k 的最小值为
D.若
,升降机向上加速运动的最大加速度为
【例9】(2025·湖北武汉·模拟预测)如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质量为
,
以
的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为
,滑雪者受到的阻力(包括摩擦
和空气阻力)为总重力的0.1 倍,已知重力加速度大小
,求
(1)滑雪者滑下的加速度大小;
(2)滑雪者沿山坡滑行
的位移大小。
【例10】(2025·湖南长沙·一模)乒乓球是一种世界流行的球类体育项目,如图所示,装满
乒乓球的纸箱沿着倾角为
的粗糙斜面下滑,在箱子正中央夹有一个质量为m 的乒乓球,下
列说法正确的是( )。
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A.若纸箱向下做匀速直线运动,周围的乒乓球对该乒乓球的作用力不可能为
B.若纸箱向下做匀速直线运动,周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为
C.若纸箱向下做加速运动,周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为
D.若纸箱向下做加速运动,周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为
1.对牛顿第二定律的理解
2.合力、速度、运动情况的关系
(1)合力与速度方向相同时,物体做加速直线运动。
(2)合力与速度方向相反时,物体做减速直线运动。
(3)合力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。
考点三 单位制
精讲考点
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1.单位制
由 基本 单位和 导出 单位一起组成了单位制。
2.国际单位制中的基本单位
基本物理量
符号
单位名称
单位符号
质量
m
千克
kg
时间
t
秒
s
长度
l
米
m
电流
I
安[培]
A
热力学温度
T
开[尔文]
K
物质的量
n
摩[尔]
mol
发光强度
I(IV)
坎[德拉]
cd
3.导出单位
由基本物理量根据 物理关系 推导出来的其他物理量的单位。
【例11】(2025·浙江绍兴·二模)“戈瑞”(Gray,符号:Gy)是国际单位制中用于衡量电
离辐射能量吸收剂量的导出单位,定义为每千克被辐照物质吸收1 焦耳的能量,则Gy 用国际
单位制的基本单位表示为( )
A.J/m2
B.m2/s2
C.kg/s2
D.kg•m2/s3
【例12】(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示质量能量密度的单位,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【例13】(2025·浙江·二模)在微观世界,粒子的位置和动量不能同时精准确定,即有
。除了动量与位置外还有其他物理量的不确定关系。如某物理量A,也有
,其中t 代表时间,h 为普朗克常量,则物理量A 的单位是( )
A.N
B.W
C.K
D.J
【例14】(2025·河南·三模)“忆阻器”对电阻的记忆特性,使其在信息存储、人工智能等
领域具有广阔的应用前景。上世纪七十年代有科学家用磁通量
和电荷量Q 之比定义了忆阻
器M,即
。则M 的单位是( )
A.Ω
B.A·s
C.T
D.T·s
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【例15】(2025·山东·模拟预测)简谐机械波的能流密度
,其中ρ 是介质的密
度,ω 是波的角频率,A 是波的振幅,v 是波的传播速率,则I 的单位可以是( )
A.
B.
C.
D.
1.简化计算过程的单位表达
解题计算时,在统一已知量的单位后,就不必写出各个量的单位,只在式子末尾写出所
求量的单位即可。
2.推导物理量的单位
3.判断比例系数的单位
4.检验表达式的正误
将某个表达式中各物理量的单位统一到同一单位制中,当计算结果的单位与待求量的单
位一致时,该表达式才可能是正确的。若计算结果的单位不对,则表达式一定错误。
精讲考点
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