文档文本内容
第10 讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律
目录
01 考情解码·命题预警...........................................................................................................................................1
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 牛顿第一定律......................................................................................................................................4
知识点1 牛顿第一定律....................................................................................................................4
知识点2 惯性....................................................................................................................................4
知识点3 伽利略的理想实验......................................................................................................................5
考向1 牛顿第一定律的理解................................................................................................................5
考向2 惯性........................................................................................................................................6
考点二 牛顿第二定律.................................................................................................................... 6
知识点1 牛顿第二定律....................................................................................................................6
知识点2 力学单位制..........................................................................................................................................7
考向1 对牛顿第二定律的理解............................................................................................................. 8
考向2 合力、速度、加速度间的关系................................................................................................... 9
考向3 牛顿第二定律的综合应用..........................................................................................................9
考向4 单位制的应用.........................................................................................................................10
04 真题溯源·考向感知....................................................................................................................... 11
考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
牛顿第一定律
选择题
非选择题
\
\
\
牛顿第二定律
选择题
非选择题
黑吉辽蒙卷T10,6 分
黑吉辽卷T10,6 分
辽宁卷T13,10 分
力学单位制
选择题
非选择题
\
\
辽宁卷T2,4 分
考情分析:
牛顿第一定律和牛顿第二定律在历年高考中考查频率较高,尤其是牛顿第二定律。牛顿第一定律多以
选择题形式考查,牛顿第二定律则常与运动学结合,以计算题形式出现,难度较大。力学单位制在辽宁高
考中时有考查,如2023 年辽宁卷第2 题考查了力学单位制,考查频率相对稳定,但不属于每年必考的高频
考点。
复习目标:
目
一:
理解牛
第一定律中
标
彻
顿
“力是改
物体运
状
的原因,而非
持运
的条件
变
动
态
维
动
”,能清晰区分
性与
惯
力的本
差异,熟
运用
性概念解
生活中的各
象
质
练
惯
释
类现
。
目
二:能
运用牛
第一定律和牛
第二定律,
合运
学公式,解决各种
力学
标
够
顿
顿
结
动
动
问题。
目
三:掌握国
位制中力学的基本量和基本
位,如
度(米)、
量(千克)、
(秒)等,以及基本
位
标
际单
单
长
质
时间
单
和
出
位的区
与
系。
导
单
别
联
能
根据物理公式推
物理量的
位。
够
导
单
考点一 牛顿第一定律
知识点1 牛顿第一定律
1、内容
一切物体总保持 状态或 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 定律;
(2)揭示了力与运动的关系:力不是 物体运动状态的原因,而是 物体运动状
态的原因,即力是产生 的原因。
注意:运
状
的改
指的是速度的改
。
动
态
变
变
3、理解
(1)牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际上不受外力作用的物体是不存在的,所以无
法用实验直接验证牛顿第一定律。
(2)牛顿第一定律在惯性参考系中成立。
如果在一个参考系中,一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态,这样的参考系叫
作惯性参考系,简称惯性系。
知识点2 惯性
1、定义
物体具有的保持原来 状态或静止状态的性质。
2、性质
惯性是物体的固有属性,任何物体在任何状态下都具有惯性。
3、量度
质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性 ,质量小的物体惯性 。
4、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 。
得分速记
惯性的具体表现形式
1、“保持原状”:当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态不变。
2、“反抗改变”:当物体受到外力作用时,惯性表现为改变运动状态的难易程度,物体惯性越大,
它的运动状态越难改变。
知识点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。
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。
考向1 牛顿第一定律的理解
例1 关于运动和力的观点,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等著名科学家都曾致力于该领域的研究,
为科学进步做出了巨大贡献。下列说法正确的是( )
A.伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法
B.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C.牛顿第三定律表明作用力和反作用力大小相等方向相反,所以该两力合力为零
D.亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
【变式训练1】牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上,总结出动力学的一条基本规律
牛顿第一定律
—
,
对于牛顿第一定律的得出和理解,下列说法正确的是( )
A.要使一个物体运动,必须推它或拉它
B.牛顿第一定律对惯性参考系和非惯性参考系都是成立的
C.牛顿第一定律表明:物体只有在匀速直线运动状态或静止状态时才有惯性
D.牛顿第一定律是在伽利略理想实验基础上总结出来的
【变式训练2】(多选)关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体原有运动状态的原因
B.物体的运动状态发生了改变,其受力可不变
C.物体受力恒定时,其运动状态也恒定不变
D.物体受到的合力越大,其运动状态变化得越快
考向2 惯性
例2 如图所示,水平桌面上有一块纸板,板上放着一只水杯,现将压在水杯下的纸板快速向右抽出,水杯
留在桌面上,则此过程中( )
A.抽出的速度越大,水杯的惯性越大
B.抽出的速度越大,水杯的惯性越小
C.水杯所受摩擦力的方向水平向右
D.水杯所受摩擦力为静摩擦力
【变式训练1】关于惯性,下列说法正确的是( )
A.动车高速行驶时的惯性比静止时大
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D.我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
【变式训练2·变考法】一辆小车正在平直的路面上向前匀速行驶,车厢顶部通过细线系有一个小球,如果
小球突然向前摆动,则说明小车正在 ;如果小球突然向后摆动,则说明小车正在 ;如果小球
突然向左侧摆动,则说明小车正在 ;如果小球突然向右侧摆动,则说明小车正在 。
考点二 牛顿第二定律
知识点1 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 ,跟它的质量成
,加速度的方向跟作
用力的方向 。
2、表达式:
。
3、对牛顿第二定律的理解
4、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。
得分速记
1、仅适用于惯性参考系和宏观、低速的物体。
2、作用于物体上的每一个分力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律。
3、物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和。
知识点2 力学单位制
1、单位制
由 单位和 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 推导出来的其他物理量的单位。
得分速记
1、一些单位属于基本单位,但不是国际单位制中的基本单位,如厘米、克、小时等。国际单位制中的基
本单位只有7 个。
2、有些单位属于国际单位制中的单位,但不是基本单位,如米/秒、帕(斯卡)、牛(顿)等。
考向1 对牛顿第二定律的理解
例1 关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.物体所受合外力发生改变时,其加速度可能不变
B.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致
C.加速度方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同
D.牛顿第二定律的表达式可以写成
,说明对某个物体来说,它的质量
跟合外力
成正比,跟
它的加速度
成反比
【变式训练1】关于牛顿第二定律,下列说法不正确的是( )
A.牛顿第二定律的表达式
是矢量式,a 与F 方向始终相同
B.某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的外力决定,而与这一瞬间之前或之后的外力无关
C.在公式
中若F 为合力,则a 等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和
D.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
【变式训练2】(多选)北京大学物理系赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,
也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念
”,所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列有
……
关加速度的说法正确的是( )
A.速度变化越快,加速度可能变小
B.加速度方向与速度方向相同时,速度一定增大
C.加速度逐渐减小到零时,若速度不为零,物体不处于平衡状态
D.加速度逐渐增大的过程,速度可能不断减小,而后向相反方向做加速运动
考向2 合力、速度、加速度间的关系
例2 如图所示,一小球在光滑水平桌面上做匀速直线运动,若沿桌面对小球施加一个恒定外力,则小球一
定做( )
A.匀加速直线运动
B.匀减速直线运动
C.曲线运动
D.匀变速运动
思维建模
体
性
的
点
分析物
运动
质时
三
提醒
1、分析物体的运动性质,要从受力分析入手,先求合力,然后根据牛顿第二定律分析加速度的变
化。
2、速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。
3、加速度如何变化取决于物体的质量和合外力,与物体的速度没有关系。
【变式训练1】光滑水平面上有一质量为2kg 的物体,在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态。
现同时撤去大小分别为8N 和16N 的两个水平力而其余力保持不变,关于此后物体的运动情况的说法中正
确的是( )
A.可能做匀速直线运动
B.一定做匀加速直线运动,加速度大小可能是4m/s2
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小可能是2m/s2
D.一定做匀变速运动,加速度大小可能是10m/s2
【变式训练2】(多选)北京时间2024 年11 月4 日01 时24 分,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场
成功着陆。下列说法正确的是( )
A.“01 时24 分”是时刻
B.返回舱返回过程中,返回舱内的航天员相对于返回舱运动
C.返回舱在竖直加速下落阶段受到的合力方向可能竖直向上
D.返回舱在竖直减速下落阶段速度与加速度方向相反
考向3 牛顿第二定律的综合应用
例3 重力为G 的返回舱下降到距地面10km 时打开减速伞,假设减速伞受到恒定阻力
的作用,返回舱经
过约40s 时间速度从200m/s 减至60m/s。当返回舱距地面高度为5m,速度减至约10m/s 时,缓冲发动机又
点火工作,产生恒定的反冲推力
,使返回舱落地时速度减至约2m/s。若上述运动近似为竖直方向的匀变
速直线运动,减速伞打开后一直工作到落地前,近地面重力加速度g 取10m/s²。则( )
A.
约为1.25G
B.
约为0.35G
C.
约为1.96G
D.
约为0.61G
【变式训练1】某航天员的质量为
,若他乘坐的飞船某时刻以
的加速度运动,此时他所受合力
的大小为( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练2】
【生活场景与学科知识结合】如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验
超重和失重状态,一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上100m 的高处,然后让
座舱自由落下。落到离地面40m 时,制动系统启动,使座舱做匀减速运动,到达地面时刚好停下。某次游
戏中,座舱中小明用手拿着质量为0.2kg 的手机。(重力加速度g 取10m/s²,空气阻力不计)求:
(1)此过程中座舱的最大速度是多少;
(2)当座舱落到离地面10m 的位置时,手对手机的作用力为多大。
考向4 单位制的应用
例4 以下属于国际单位制中基本单位符号的是( )
A.K
B.T
C.Hz
D.eV
解题技巧 单位制的应用
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。
【变式训练1】万有引力公式
中的万有引力常量G 的单位,用国际单位制中的基本单位表示正
确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练2】关于国际单位制,下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中,力是基本物理量
B.单位“m/s”是国际单位制中的基本单位
C.单位“kg”是国际单位制中的导出单位
D.物理学中有的物理量没有单位
1.(2025·河南·高考真题)野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段
时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成
一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机做匀速运动
B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大
D.零件的重力势能保持不变
2.(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
3.(2024·天津·高考真题)生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板
和侧板对重物的弹力分别为
、
,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,
重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A.
增大,
增大
B.
减小,
增大
C.
增大,
减小
D.
减小,
减小
4.(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.
5.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M 表示山顶,
是同一等高线上两点,
分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则( )
A.小球沿
运动的加速度比沿
的大
B.小球分别运动到
点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A 点电场强度比B 点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
6.(2025·甘肃·高考真题)(多选)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为
的小球A,质量为m
的小球B 与A 用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,
下列说法正确的是( )
A.小球A 运动到弹簧原长处的速度最大B.剪断细线的瞬间,小球A 的加速度大小为
C.小球A 运动到最高点时,弹簧的伸长量为
D.小球A 运动到最低点时,弹簧的伸长量为
7.(2024·浙江·高考真题)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则( )
A.飞行的蝴蝶只受重力的作用
B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C.小猫在空中受重力和弹力的作用
D.小猫蹬地时弹力大于所受重力
8.(2024·安徽·高考真题)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平
线上的M、N 两点,另一端均连接在质量为m 的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于
MN 连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P 点,并保持静止,此时拉力F 大小为
。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P 点
运动到O 点的过程中( )
A.速度一直增大
B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为
D.加速度先增大后减小
9.(2025·四川·高考真题)(多选)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.