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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.....................................................................................................................1
题型01 牛顿第一定律的认识与理解...........................................................................................1
题型02 惯性的理解与应用............................................................................................................2
题型03 牛顿第二定律的理解与简单应用...................................................................................2
题型04 合外力、加速度、速度之间的关系...............................................................................7
题型05 超重与失重.........................................................................................................................7
题型06 力学单位制.........................................................................................................................8
题型07 牛顿第三定律的理解与应用 作用力与反作用力的关系.........................................10
题型08 作用力与反作用力和一对平衡的辨析........................................................................10
02 核心突破练..................................................................................................................11
03 真题溯源练..................................................................................................................13
01 牛顿第一定律的认识与理解
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
2.（2025·甘肃兰州一模）
在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而
大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是(
)
A.水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因
B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关
C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持
D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力
02 惯性的理解与应用
3．
（2025·浙江·模拟预测）某自动流水线装置可以使货物在水平传送带上运动方向转过
，
其示意图如图所示。货物与传送带间不发生相对滑动，则（ ）
A．以地面为参考系，货物是静止的
B．转弯过程中，货物始终处于平衡状态
C．转弯过程中，货物的惯性发生变化
D．研究货物的运动轨迹时，可以将其视为质点
03 牛顿第二定律的理解与简单应用
4．（2025·甘肃·模拟预测）
雨滴下落时由于空气阻力的作用，经过一段加速后会趋近匀速下落。
某同学查阅资料发现，若将雨滴视作半径为的球体，则在竖直下落过程中雨滴所受的阻力满足公式
，其中是雨滴的横截面积，是雨滴下落的速度，
为常数。半径分别为
、
的两颗雨滴（
）从同一高度由静止竖直下落，两颗雨滴下落趋近的最大速度分别为
、
，则（ ）
A．
B．
C．
D．无法比较
与
大小
5．（2025·广东深圳·二模）处于关闭状态的三扇推拉门，质量均为20kg。第一扇门在沿水平轨道方向的
2.0N 推力作用下匀速运动，与第二扇门即将重合时发生碰撞，碰撞时间0.5s，碰后两扇门结为一体，此后
两扇门滑行0.4m 后速度减为零，未与第三扇门接触。推力始终存在且保持不变，轨道对两扇门的滑动摩
擦力相同。不正确的说法是（ ）
A．两扇门结为一体后的加速度为0.05m/s2
B．两扇门结为一体瞬间共同速度为0.2m/s
C．与第二扇门碰撞前，第一扇门速度为0.4m/s
D．两扇门碰撞过程中产生的平均冲击力大小为10N
6．（2025·贵州贵阳·二模）如图所示，倾角为
的斜面固定于电梯中，当电梯以加速度
竖直向上加速运
动时，质量为
的物体始终与斜面保持相对静止。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为
，重力加速度为
，则物体受到的支持力和摩擦力大小分别是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（2025·内蒙古通辽·三模）如图所示，质量为m 的方形箱子放置在光滑的水平面上，在水平向左的力
的作用下，箱子沿水平面向左做匀加速直线运动，箱内一个质量为m 的物块紧贴后壁随箱子一起
做匀加速直线运动且恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则物块与箱壁间
的动摩擦因数为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（2025·山西太原·模拟预测）如图所示，一质量为m=2kg 的物体放置在静止升降机的水平底板上，对物
体施加一水平向右、大小为T=10N 的拉力，物体刚好不发生运动。由于升降机运动，发现物体沿升降机底
板运动的水平加速度为
。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
，则下列关于升降机运动的
描述可能正确的是（ ）
A．
的加速度向上加速
B．以
的加速度向上加速
C．以
的加速度向下加速
D．以
的加速度向下加速
9．（2025·海南省直辖县级单位·二模）（多选）如图所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下
底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触。现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知箱
子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示姿态，则下列说法正确的是（
）
A．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力且越来越小
B．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力且越来越大
C．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力且越来越大
D．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力且越来越小
10．（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。
11．（2025·安徽蚌埠·三模）如图，某仓库使用智能机器人从地面沿竖直悬挂的绳子爬升到货物台取货物。
绳子的另一端通过光滑定滑轮连接一个静止在地面质量
的重物。已知机器人的质量
，货
物台距地面高度
，爬升过程中仅由绳子提供动力且保证绳子不松弛，重物始终不离开地面，g 取
。
(1)分别求出机器人加速和减速爬升时的最大加速度大小；
(2)若机器人经过匀加速、匀速和匀减速三个阶段，到达货物台时速度恰好为零，加速和减速时均以最大加
速度进行，且最大速度为4m/s，求整个爬升过程所需的时间。
04 合外力、加速度、速度之间的关系
12．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（ ）
A．物体加速度的大小是由物体的质量和物体的速度决定的
B．物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关
C．物体的加速度方向、速度方向总是与物体所受合外力的方向相同
D．一旦物体所受合外力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了
13．关于速度、加速度、合力间关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受的合力也越大
B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零
C．物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大
D．物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力一定不为零
05 超重与失重
14. 在竖直方向运动的电梯地板上放置一台秤，将物体放在台秤上。电梯静止时台秤示数为FN。在电梯运
动的某段过程中，台秤示数大于FN。在此过程中（ ）
A.物体受到的重力增大
B.物体处于失重状态
C.电梯可能正在加速下降
D.电梯可能正在加速上升
15．（2025·湖北·二模）如图所示，一质量为M、倾角为
的斜劈静止在粗糙的水平地面上，斜劈由
粗糙程度不同的两种材料拼接而成，AB 段的动摩擦因数为
，BC 段的动摩擦因数为
。质量为m 的
滑块以一定的初速度从斜劈上滑下，已知滑块从A 滑到C 的过程中，斜劈M 始终静止。下列说法正确的是
（ ）
A．滑块从A 运动到B 的过程，斜劈和滑块组成的系统处于失重状态
B．滑块从A 运动到B 的过程，斜劈受到地面的摩擦力水平向左
C．滑块从A 运动到B 的过程，斜劈受到地面的支持力小于
D．滑块从B 运动到C 的过程，斜劈受到地面的摩擦力水平向左
16．
（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（ ）
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
06 力学单位制
17．（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
18．（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
19．（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
20．（2025·浙江·二模）下列物理量是标量且其单位用国际单位制基本单位表示正确的是（ ）
A．功，
B．磁感应强度，T
C．电场强度，N/C
D．磁通量，
21．
（2025·辽宁沈阳·模拟预测）物理学中有很多物理量，这些物理量的单位之间存在关系。下
列关于单位制的说法正确的是（ ）
A．长度、质量、时间都是基本量，因此
都属于基本单位
B．电容的单位
也可以表示为
C．库仑定律中静电力常量
的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作
D．已知球状液滴小振动频率
，式中
为液滴密度，为液滴半径，则比例系数
的单位为
22．（2025·甘肃·模拟预测）宁波舰（舷号139）是现代级导弹驱逐舰，因其强大的反舰火力，被誉为“航
母杀手”。其满载排水量为7940 吨，长156.5 米，宽17.19 米，最大速度32 节。下列说法正确的是
（ ）
A．“米”是国际单位制中的基本单位
B．“吨”是体积单位
C．节是国际单位中的基本单位
D．在力学范围内，速度是基本量之一
23．（2025·陕西咸阳·模拟预测）400 米是田径比赛中最难跑的项目之一，这一项目要求运动员兼具卓越的
速度、力量和耐力，被普遍认为是体力透支最为严重的赛道之一，下列相关表述正确的是（ ）
A．运动员跑的总长度为
，长度是国际单位制中的基本单位
B．男子400 米世界纪录是43.03 秒，秒是国际单位制中的基本单位
C．运动员的平均速率接近
，米每秒是国际单位制中的基本单位
D．运动员蹬地的爆发力能够达到
，力是国际单位制中的基本物理量
24．
（2025·浙江绍兴·模拟预测）2024 年春，中国航天科技集团801 所研制的50kW 级双环嵌套
式霍尔推力器，成功实现点火并稳定运行，标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套
式霍尔推力器不用传统的化学推进剂，而是使用等离子体推进剂，它的一个显著优点是“比冲”高。比冲
（specific impulse）是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为
，是单
位质量的推进剂产生的冲量，其单位是（ ）
A．m/s
B．
C．
D．
07 牛顿第三定律的理解与应用 作用力与反作用力的关系
25. （2024·12 月浙江强基联盟高三联考）如图所示，大人和小孩进行拔河比赛，大人保持静止却能轻松把
小孩拉过来。不计绳子的质量，下列说法中正确的是（ ）
A.大人的重力和地面对大人的支持力是一对相互作用力
B.当小孩被匀速向左拉时，大人对绳子的拉力大于小孩对绳子的拉力
C.当小孩被加速向左拉时，绳子对小孩的拉力大于小孩对绳子的拉力
D.小孩被拉动前后，惯性不变
08 作用力与反作用力和一对平衡的辨析
26．（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
27．（2025·河南·模拟预测）如图所示为一旅客拖动行李箱在水平地面沿直线匀加速前进的示意图，已知
旅客对行李箱的拉力斜向右上方，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对行李箱的支持力等于行李箱的重力
B．旅客对行李箱的拉力大于行李箱对旅客的拉力
C．地面对旅客的支持力大于旅客的重力
D．地面对行李箱的支持力与行李箱对地面的压力是一对平衡力
28．（2025·湖南娄底·模拟预测）一位参观者用手推水平地面上的汽车但未推动，下列说法正确的是（
）
A．人对汽车的推力和汽车对人的力是一对平衡力
B．汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力
C．人对汽车的推力和地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
D．地面对汽车的支持力和汽车对地面的压力是一对平衡力
1．（2025·安徽合肥·三模）古诗“蛙跳蛾舞仰头看，一虫飞来亦化餐”生动描绘了青蛙捕食的过程。如图
所示，一只青蛙从石头上跳向空中捕食，青蛙离开石头时的速度斜向右上方，不计空气阻力，下列说法正
确的是（ ）
A．青蛙起跳前，石头对青蛙的作用力和青蛙的重力是一对相互作用力
B．青蛙起跳时，石头对青蛙作用力的竖直分量始终等于青蛙的重力
C．青蛙在空中斜向上运动时处于失重状态
D．青蛙在空中最高点时的加速度为0
2．（2024·北京朝阳·模拟预测）（多选）某赛车在平直路面上从静止突然加速启动时，下列描述正确的是
（ ）
A．若是前驱车，则车尾下沉
B．若是前驱车，则车头下沉
C．若是后驱车，则车头下沉
D．若是后驱车，则车尾下沉
3．（2025·重庆·三模）如图，在某次巴蜀中学趣味运动会中,小蜀手持质量为
的乒乓球拍托着质量为
的球一起沿水平方向匀加速直线跑动。球拍平面与水平面之间的夹角为
。不计球和球拍之间的摩擦力以
及空气阻力，重力加速度为
。则（ ）
A．乒乓球的加速度大小为
B．手对球拍的作用力为
C．球拍对乒乓球的弹力对乒乓球做正功
D．若小蜀在中途突然带着球拍减速,则乒乓球将做自由落体运动
4．（2025·广东惠州·模拟预测）如图所示为机械手用两根“手指”抓取篮球的简化示意图。抓取点对称分
布在球心上方的同一水平面内，篮球的重力大小为
，两根“手指”对篮球的合力为
，每根“手指”对
篮球的摩擦力为
，则在向上加速提起篮球的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．
B．篮球处于失重状态
C．每根“手指”对篮球的摩擦力
D．每根“手指”对篮球的摩擦力
做负功
5．（2025·吉林·三模）工程师对质量为
的汽车进行性能测试，测得该款汽车综合阻力随速度变化的关系
式
为常数）。现工程师为汽车提供恒定的牵引力
，使汽车由静止开始做水平直线运动。汽
车位移为
时恰好达到最大速度。则（ ）
A．汽车速度越大，加速度越大
B．整个过程的平均速度为
C．整个过程所用时间为
D．整个过程所用时间为
1．（2025·江苏·高考真题）如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小
物块，物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木
箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则（ ）
A．释放瞬间，物块加速度为零
B．物块和木箱最终仍有相对运动
C．木箱第一次到达最右端时，物块速度为零
D．物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变
2．（2024·贵州·高考真题）某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，
小圆盘仅受重力G 和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置，相邻位置
的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下列说法可能正确的是（ ）
A．f 一直大于G
B．f 一直小于G
C．f 先小于G，后大于G
D．f 先大于G，后小于G
3．（2024·重庆·高考真题）2024 年5 月3 日，嫦娥六号探测成功发射，开启月球背面采样之旅，探测器的
着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中（ ）
A．减速阶段所受合外力为0
B．悬停阶段不受力
C．自由下落阶段机械能守恒
D．自由下落阶段加速度大小g = 9.8m/s2
4．（2024·北京·高考真题）将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小
与速度大小成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．上升和下落两过程的时间相等
B．上升和下落两过程损失的机械能相等
C．上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D．上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
5．（2023·天津·高考真题）2023 年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，实现重
要技术突破。设该系统的试验列车质量为m，某次试验中列车以速率v 在平直轨道上匀速行驶，刹车时牵
引系统处于关闭状态，制动装置提供大小为F 的制动力，列车减速直至停止。若列车行驶时始终受到大小
为f 的空气阻力，则（ ）
A．列车减速过程的加速度大小
B．列车减速过程F 的冲量为mv
C．列车减速过程通过的位移大小为
D．列车匀速行驶时，牵引系统的输出功率为
6．（2023·全国乙卷·高考真题）一同学将排球自O 点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O 点。设排
球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（ ）
A．上升时间等于下落时间
B．被垫起后瞬间的速度最大
C．达到最高点时加速度为零
D．下落过程中做匀加速运动
7．（2023·浙江·高考真题）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O 点抛出沿轨迹
运动，
其中P 是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小
（ ）
A．O 点最大
B．P 点最大
C．Q 点最大
D．整个运动过程保持不变
8．（2024·海南·高考真题）神舟十七号载人飞船返回舱于2024 年4 月30 日在东风着陆场成功着陆，在飞
船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（ ）
A．返回舱处于超重状态
B．返回舱处于失重状态
C．主伞的拉力不做功
D．重力对返回舱做负功
9．（2024·浙江·高考真题）如图所示，2023 年12 月9 日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三
颗卫星送入距离地面约
的轨道。取地球质量
，地球半径
，引力常量
。下列说法正确的是（ ）
A．火箭的推力是空气施加的
B．卫星的向心加速度大小约
C．卫星运行的周期约
D．发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态
10．（2024·浙江·高考真题）下列属于国际单位制基本单位符号的是（ ）
A．s
B．N
C．F
D．T
11．（2023·辽宁·高考真题）安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为
和
、电流大小分别为I1和I₂ 的平行直导线间距为r 时，相互作用力的大小可以表示为
。比例系数k 的单位是（ ）
A．kg·m/（s²·A）B．kg·m/（s²·A²）
C．kg·m²/（s³·A）
D．kg·m²/（s³·A³）
12．（2023·浙江·高考真题）下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A．J
B．K
C．W
D．
13．（2024·辽宁·高考真题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，
砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（ ）
A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
