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第三章 运动和力的关系
2025年高考物理一轮基础知识复习
牛顿第一定律
牛顿第二定律
目录
壹
牛顿第一定律 牛顿第二定律
贰
牛顿第二定律的瞬时性
牛顿第一定律 牛顿第二定律
壹
1.牛顿第一定律
（1）内容
一切物体总保持 ______________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．
匀速直线运动
（2）意义
①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有 ______，因此牛顿第一定律又被叫
作 ______定律.
②揭示了运动和力的关系：力不是 ______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 ________的原因．
惯性
惯性
维持
加速度
2.惯性
（1）定义：物体保持原来 ______________状态或静止状态的性质．
（2）量度：质量是物体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 ____．
（3）普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，惯性与物体的运动状
态和受力情况 ______．
匀速直线运动
大
小
无关
3.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： ____.
正比
反比
相同

4.牛顿第二定律的六个特性
变式1 牛顿第一定律的理解
1.［鲁科版必修一P123第4题设问变式］ 我国古代典籍中记录了很多物理现象和规律，体现了古人的思
考探索。根据所学知识分析，下列说法正确的是( )
A
A.“力，形之所以奋也”,说明力是改变物体运动状态的原因
B.“强弩之末，势不能穿鲁缟”，说明弓箭的惯性随速度减小而减小
C.“劝登马力，马力既竭,辀犹能一取焉”，说明力是维持物体运动的原因，没有力物体就会停止运动
D.“有乌获之劲而不得人助，不能自举”，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
【解析】力是改变物体运动状态的原因，故A正确，C错误;物体的惯性只与质量有关，与速度无关，故B错误;一对相互作用力不是作用在同一个物体上的，作用效果不会抵消，故D错误。
易错提示
1.惯性与物体的运动状态无关,不论物体是处于怎样的运动状态,惯性总是存在的。惯性与物体是否受力无关,与物体速度大小无关,仅由物体的质量决定。
2.惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,而“力”是物体与物体之间的相互作用,力是迫使物体改变运动状态的原因。惯性与力毫无关系,二者有着本质的区别。
2.［人教版必修一P84图4.1-1拓展变式］伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑
推理相结合的重要科学研究方法。图（a）和图（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研
究，下列说法正确的是( )
B
图（a）
图（b）
A.图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B.图（a）中在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使测量时间更容易
C.图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
D.图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
【解析】伽利略做了上百次实验，结果表明小球在斜面上做匀加速运动，通过合理外推，得出了自由落体运动为匀变速直线运动的结论，A错误；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量时间，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，C错误；伽利略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论，D错误。
变式2 图像的物理意义
3.［多选］[人教版必修一P94图4.3-1拓展变式，2023全国甲卷]用水平拉力使质量分别为 、
的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别
为和。甲、乙两物体运动后，所受拉力与其加速度 的关系图线如图所示。由图可知
( )
BC
A. B. C. D.
【解析】
结合图像可知 ，C对D错
变式3 牛顿第二定律的理解
4.［人教版必修一P115第5题设问变式］某同学想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端
系上一支圆珠笔，细绳的上端用胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在水平直轨道上，地铁启动后的某
段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示，拍摄方向跟地铁
前进方向垂直,已知当地的重力加速度为 ，若要根据这张照片估算此时地铁的加速度，只需要测量
( )
C
A.圆珠笔的质量 B.绳子的长度
C.绳子和竖直方向的夹角 D.绳子下端到竖直扶手的距离
【解析】圆珠笔受力如图所示，细绳拉力和重力的合力水平向左，由牛顿第二定律有
，求得圆珠笔的加速度大小为 ，地铁和圆珠笔的加速度相同，所以只需要测量绳
子与竖直方向的夹角即可，故C正确， 错误。
5.［人教版必修一P97例题2模型变式］ 如图所示，光滑水平地面上静置一长方体木箱
，木箱中固定一倾斜的光滑木板，已知 。质量为 的光滑小球置于木
板左侧,重力加速度为 。
（1）若木箱静止不动，求小球受到木箱的弹力大小。
【答案】
【解析】 当木箱静止时，小球置于木板左侧，其受力分析图如图甲所示， ，解得 。
图甲
（2）若小球与木箱以大小为 的加速度一起向左运动，求此时小球受到木箱的弹力大小。
【答案】或
【解析】 若小球与木箱一起以的加速度向左加速运动，此时小球将挤压箱体的 面，受力分析如图乙
所示，可知，，解得。若小球与木箱一起以 的加速度向左
减速运动（【易错】只说明了速度方向和加速度大小，未说明加速度方向，则可能向左加速也可能向左减速，需
要分情况讨论。），此时小球将挤压箱体的面，受力分析如图丙所示，可知 ，
，解得 。
图乙
图丙
变式4 牛顿第二定律的临界与极值问题
6.[人教版必修一P115第6题条件变式，2023北京卷]如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连。两物
块质量均为，细线能承受的最大拉力为。若在水平拉力作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则
的最大值为( )
C
A. B. C. D.
【解析】，C对， 错
变式5 整体与隔离法在牛顿第二定律中的应用
7.［粤教版必修一P130第8题设问变式］如图所示，建筑工地上工人用砖夹把四块砖夹住，并用竖直
向上的拉力匀加速提起，砖与砖、砖与砖夹之间未发生相对滑动，每块砖的重力大小均为 ，砖夹
的质量不计。若 ，则在加速提起过程中第2、3块砖之间的摩擦力大小为( )
A
A.0 B. C. D.
【解析】运用整体法将四块砖看成一个整体，设每块砖质量为，则加速度大小为 ，将第2、3
块砖看成整体，则砖块1对砖块2的摩擦力与砖块4对砖块3的摩擦力都为 ，且方向均竖直向上，有
解得，对砖块3，根据牛顿第二定律有，由以上各式解得 ，即在加速提起
过程中第2、3块砖之间的摩擦力大小为0（【另解】假设法、对称法：假设2、3间存在摩擦力，则它们间的摩擦力
大小相等，方向相反，根据2、3对称性，则它们间的摩擦力应大小相等、方向相同，从而出现矛盾，则说明2、3间
的摩擦力为0。），A正确。
牛顿第二定律的瞬时性
贰
加速度与合外力具有因果关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，当物体
所受合外力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度 ______发生
突变．
不能
明确并注意区别牛顿第二定律瞬时性问题的几种模型
模型 受外力时形变特点 受外力时形变量 弹力能否突变 产生拉力或压力
轻绳 不可伸长. 微小不计. 可以突变. 只能受拉力作用，不能承受压力.
橡皮绳 只能变长，不能变短. 较大. 两端连有物体时不能突变. 只能受拉力作用，不能承受压力.
轻弹簧 既可变长，又可变短. 较大. 两端连有物体时不能突变. 既能承受拉力，又能承受压力.
轻杆 不可伸长，不可缩短. 微小不计. 可以突变. 既能承受拉力，又能承受压力.
1.［人教版必修一P114第1题模型变式］ 如图所示，吊篮、物体、的质量均为，和 分别固定在竖直
弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度为 。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，
在轻绳刚断的瞬间( )
D
A.物体的加速度大小为
B.物体与吊篮 间的弹力大小为0
C.物体的加速度大小为
D.吊篮的加速度大小为
【解析】在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体受力情况不变，故物体 的加速度大小为零，选项A
错误；假设、间的弹力为零，弹簧向下的弹力和的重力为提供加速度，的加速度为，的加速度为 ，假
设不成立，即和 之间有弹力，（【易错】在分析瞬时性问题时，对于没有撤下接触面的情况，需根据假设法结
合牛顿第二定律判断两物体接触面之间是否有弹力，不能直接认为接触面间的弹力为0。）二者共同运动，根据牛
顿第二定律得，即、的加速度均为，选项C错误,D正确；对 由牛顿第二定律
有，可解得 ，B错误。
2.［粤教版必修一P83图3-5-5考点变式］如图所示，倾角为 的斜面固定于水平地面上，上表面光滑，、、 三
小球的质量分别为、、,轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与球相连，、间固定一个轻杆，、
间由一轻质细线连接。弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态。现突然剪断细线或断开弹簧与
的连接点，下列判断正确的是( )
D
A.弹簧断开的瞬间，、 之间杆的弹力大小不为零
B.细线被剪断的瞬间，、球的加速度沿斜面向上，大小为
C.弹簧断开的瞬间，、、 三个小球的加速度均为零
D.细线被剪断的瞬间，、之间杆的弹力大小为
【解析】弹簧断开的瞬间，对、、整体由牛顿第二定律可得，对球 由牛顿第二定律可得
，解得，，故、、三个小球的加速度均为 ，、 之间杆的弹力
大小为零，选项错误；初始系统处于静止状态，对、、整体有 ，细线被剪断的瞬间，对
、整体可得，对有，解得 ， ，故
、球的加速度大小为 ，、之间杆的弹力大小为 ,选项B错误，D正确。
谢谢

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