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专题05 牛顿运动定律
核心考点
考点梳理1 牛顿第一定律和惯性的理解及应用.................................................................................................1
母题考点一 牛顿第一定律和惯性的理解及应用...............................................................................................1
考点梳理2 牛顿第二定律的理解与应用.............................................................................................................4
母题考点二 牛顿第二定律的理解与应用............................................................................................................5
考点梳理3 牛顿第三定律.....................................................................................................................................7
母题考点三 牛顿第三定律....................................................................................................................................8
考点梳理4 单位制...............................................................................................................................................12
母题考点四 单位制..............................................................................................................................................13
考点梳理1 牛顿第一定律和惯性的理解及应用
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。
母题考点一 牛顿第一定律和惯性的理解及应用
【母题1】（2023·浙江·高考真题）在足球运动中，足球入网如图所示，则（ ）
A．踢香蕉球时足球可视为质点
B．足球在飞行和触网时惯性不变
C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力D．触网时足球对网的力大于网对足球的力
【答案】B
【详解】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不
可以把足球看作质点，故A 错误；
B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B 正确；
C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C 错误；
D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D 错误。
故选B。
【练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
举一反三
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
【答案】D
【详解】A．当右侧斜面倾角变为
时，忽略摩擦力的影响，小球将一直运动下去，伽利略
的结论是“力不是维持物体运动的原因”，故A 错误；
B．没有摩擦，绝对光滑的轨道，无论通过什么工艺都不能实现，故B 错误；
C．由于没有绝对光滑的轨道，故“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”，这是实际实验观察不到的现象，故C 错误；
D．伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在，影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的
本质，这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，也是揭示现象本质的重要研究方法之一，
故D 正确。
故选D。
【练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
【答案】B
【详解】AB．题中描述的是惯性现象（牛顿第一定律），车在马停止后继续前行，是因为其
具有保持原有运动状态的特性，即惯性，故A 错误，B 正确；
C．惯性只与质量有关，与速度无关，故C 错误；
D．力是改变物体运动状态的原因，故D 错误。
故选B。
【练3】（2025·广东清远·二模）我国火星探测器“天问一号”在成功着陆前经历了几个减速
阶段。打开反冲发动机，探测器进入减速下降阶段，其着陆情景如图所示，以下关于“天问
一号”该阶段的说法正确的是（ ）
A．由于探测器在不断下落，所以探测器处于失重状态
B．因探测器下降速度在不断减小，所以探测器惯性在变小
C．“燃气”对反冲发动机的作用力等于反冲发动机对“燃气”的作用力
D．观察下落快慢时探测器可视为质点，观察着地姿势时则不可视为质点
【答案】D
【详解】A．探测器减速下降阶段，其加速度向上，探测器处于超重状态，故A 错误；
B．惯性只和质量有关，与其运动状态无关，故B 错误；
C．由牛顿第三定律可知，反冲发动机对“燃气”的作用力和“燃气”对反冲发动机的作用
力大小相等，方向相反，故C 错误。
D．观察下落快慢时探测器可视为质点，观察着地姿势时则不可视为质点，故D 正确。故选
D。
考点梳理2 牛顿第二定律的理解与应用
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。
3．对超重和失重的理解
(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。
(2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
(3)尽管物体的加速度方向不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体
就会处于超重或失重状态。
4．判断超重和失重的方法
(1)从受力的角度判断
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体
处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断
当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体
处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。
(3)从速度变化的角度判断
①物体向上加速或向下减速时，超重；
②物体向下加速或向上减速时，失重。
母题考点二 牛顿第二定律的理解与应用
【母题2】（2025·甘肃·高考真题）2025 年4 月24 日，在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射
了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F 遥二十运载火箭。若在初始的
内燃料对火箭的
平均推力约为
。火箭质量约为500 吨且认为在
内基本不变，则火箭在初始
内
的加速度大小约为（ ）（重力加速度g 取
）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】根据题意，由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
【练1】（2025·湖北黄冈·一模）如图所示，细绳悬挂的木箱，水平箱底上有一个静止物块，
物块与木箱右壁间夹有一弹簧，弹簧处于压缩状态。重力加速度g 取10m/s2，当细绳剪断的
瞬间，物块的加速度a（ ）
举一反三
A．方向水平向左
B．方向竖直向下
C．等于10m/s2
D．大于10m/s2
【答案】D
【详解】剪断细绳瞬间，整体在竖直方向上开始向下自由落体，木箱底面对物块支持力突变
为0，则此时物块受到重力和水平方向弹簧弹力，合力大于重力，方向指向左下方，故加速
度大于10m/s2，方向指向左下方。
故选D。
【练2】（2025·湖北黄冈·一模）如图所示，系在墙上的轻绳通过轻质动滑轮连接滑块P、
Q，两滑块的质量均为2kg，与水平地面间的动摩擦因数均为0.5。现对P 施加水平向左的拉
力F=60N，使P 向左匀加速直线运动，绕过动滑轮的两段轻绳始终水平，不计轻绳与滑轮间
的摩擦，重力加速度
取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．P 的加速度大小为3m/s2
B．Q 的加速度大小为5m/s2
C．轻绳对Q 的拉力大小为22N
D．轻绳对Q 的拉力大小为20N
【答案】AC
【详解】ACD．设P 的加速度为a，则根据动滑轮的特点可知Q 的加速度为2a。设轻绳对Q
的拉力大小为
，则对P 进行受力分析列牛顿第二定律方程有
同理对Q 进行受力分析列牛顿第二定律方程有
联立解得轻绳对Q 的拉力大小为
P 的加速度大小为
，故AC 正确，D 错误；
B．由上面分析可得Q 的加速度大小为
，故B 错误。
故选AC。
【练3】（2025·湖北黄冈·一模）如图所示，小车车厢地板上用铰链连接一轻杆，轻杆上端固
定质量为m 的小球（可视为质点），小球靠在光滑的右侧壁上，轻杆与右侧壁的夹角
θ=30°。小车向右匀加速直线运动的过程中，小球与小车始终保持相对静止，重力加速度为
g，下列说法正确的是（ ）
A．小车的加速度不能超过
B．小车的加速度不能超过
C．轻杆对小球作用力的方向不一定沿杆
D．轻杆对小球作用力的大小随小车加速度的增大而增大
【答案】B
【详解】C．轻杆连接铰链，弹力沿杆方向，C 错误；
ABD．对小球受力分析由牛顿第二定律有
，
得T 为定值，当FN=0 时
小车的加速度不能超过
，故AD 错误，B 正确。
故选B。
考点梳理3 牛顿第三定律
1．作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
六同
性质相同、大小相同、同一直线、同时产生、同时变化、同时消失
三异
方向相反、不同物体、不同效果
二无关
与物体的运动状态无关、与物体是否受其他力无关
2．作用力和反作用力与一对平衡力的比较
作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用在两个物体上
作用在同一物体上
力的性质一定相同
对力的性质无要求
作用效果不可抵消
作用效果相互抵消
相同点
大小相等、方向相反，作用在同一直线上
3．应用牛顿第三定律转换研究对象
如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，再根据牛顿第三定律
求解该力。
母题考点三 牛顿第三定律
【母题3】（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121 公斤的成绩获得2024 年世界举重锦
标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度
，下列说法正确
的是（ ）
A．双臂夹角越大受力越小
B．杠铃对每只手臂作用力大小为
C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力
D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力
【答案】D
【详解】AB．杠铃的重力为
手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为
，根据平衡条件可知
可知，双臂夹角越大，F 越大；结合
，解得杠铃对手臂的弹力
，而杠铃
对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于
，AB
错误；
C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C 错误；
D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此
地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D 正确。
故选D。
【练1】（2025·甘肃白银·模拟预测）如图甲所示为某同学制作的玩具弓的简化图，弓弦挂在
固定点
上，在弓臂的中点通过轻绳挂一重物，已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性轻绳，
弓臂和重物的总质量为
时，
与竖直方向的夹角
，不计一切摩擦，未拉动弓弦
时弓弦恰好处于原长，重力加速度
，
，忽略弓臂的形变。如图乙所
示，在弓弦上搭上质量为
的箭，拉动弓弦，使两侧弓弦间的夹角为106°时，沿水平方
向释放弓弦，下列说法正确的是（ ）
举一反三
A．轻绳对重物的力和弓臂对轻绳的力是一对相互作用力
B．仅增加重物的质量并保持静止，
与
间的夹角减小
C．仅减少重物的质量并保持静止，弓弦的长度不变
D．弓弦对箭的作用力产生的最大加速度为
【答案】B
【详解】A．轻绳对重物的力与重物对轻绳的力为一对相互作用力，故A 错误；
BC．设弓弦的张力为
，根据平衡条件有
增加重物的质量，
与
间的夹角减小，
减小，根据胡克定律可知，弓弦的长度变长，
反之，减小重物的质量，
与
间的夹角增大，弓弦的长度变短，故B 正确，C 错误；
D．对弓臂和重物组成的系统进行受力分析，设弓弦上的张力为
，此时弓弦的长度为
，
原长为
，有
根据胡克定律
根据几何关系有
拉动弓弦，两侧弓弦间的夹角为106°时，有
根据胡克定律有
根据几何关系有
，解得
，故D 错误。
故选B。
【练2】（2025·河南郑州·模拟预测）工人用如图所示的小推车搬运桶装水，小推车的支架和
底板相互垂直。某次工人将质量为20kg 的一桶水放到底板上，用力压把手至支架与水平面成
角时保持静止，不计水桶与小推车间的摩擦，重力加速度
取
，下列说法不正确
的是（ ）
A．此时支架对水桶的弹力大小为
B．此时底板对水桶的弹力大小为
C．此时小推车对水桶的作用力小于水桶对推车的作用力
D．缓慢减小支架与水平面的夹角，底板对水桶的弹力将减小
【答案】C
【详解】AB．根据题意，对水桶受力分析，设底板对水桶的弹力大小为
，支架对水桶的弹
力大小为
，如图所示
由平衡条件有
，
解得
，
，故AB 正确，不满足题意要求；
C．小推车对水桶的作用力与水桶对推车的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C 错误，
满足题意要求；
D．结合上述分析可知，底板对水桶的弹力
可知，缓慢减小支架与水平面的夹角
，底板对水桶的弹力将减小，故D 正确，不满足题意
要求。
故选C。
【练3】（2025·陕西咸阳·模拟预测）如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，
在人向上攀爬的过程中可以把人简化为如图乙所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O 点，人
的重力全部集中在C 点，O 到C 点可简化为轻杆，轻绳的一端固定在较高处的A 点，另一端
拴在人的腰间C 点（重心处）。已知OC 长度不变，在人向上攀爬的过程中，某时刻AOC 恰
好构成等边三角形，下列说法正确的是（ ）
A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B．在此时刻，OC 段承受的压力大于人的重力
C．从实线位置到虚线位置，轻绳AC 的拉力大小变小
D．从实线位置到虚线位置，OC 段承受的压力大小不变
【答案】D
【详解】A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对相互作用力，故A 错误；
B．对C 点受力分析，根据相似三角形，可知此时，OC 段承受的压力等于人的重力，故B 错
误；
CD．对C 点受力分析，根据相似三角形，有
从实线位置到虚线位置，AC 长度变长，OC 长度不变，可知轻绳AC 的拉力变大，OC 段承受
的压力大小不变，故C 错误，D 正确。
故选D。
考点梳理4 单位制
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。
母题考点四 单位制
【母题4】（2025·四川·高考真题）若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c 和d 表示，
则下列各式可能表示能量的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】AC
【详解】A．根据题意可知
的单位为
结合动能公式
可知
为能量单位，故A 正确；
B．同理
的单位为
根据
可知
为力的单位，故可知
为力与质量的乘积，故不是能量
的单位，故B 错误；
C．
的单位为
根据前面A 选项分析可知该单位为能量单位，故C 正确；
D．
的单位为
，不是能量单位，故D 错误。
故选AC。
举一反三
