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第08讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律及其基本应用
目录
01考情解码·命题预警 2
02体系构建·思维可视 3
03核心突破·靶向攻坚 3
考点一 牛顿第一定律 3
知识点1 牛顿第一定律 3
知识点2 对牛顿第一定律的理解 4
考向1 牛顿第一定律 4
考向2 惯性 6
考点二 牛顿第二定律 7
知识点1 牛顿第二定律 8
知识点2 牛顿第二定律的理解与应用 8
考向1 牛顿第二定律的简单应用 9
考点三 牛顿运动定律的应用 11
知识点1 动力学的两类基本问题 11
知识点2 超重和失重 11
考向1 瞬时加速度 11
考向2 动力学的两类基本问题 14
考向3 超重和失重 17
考向4 等时圆模型 19
04真题溯源·考向感知 23
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 江苏卷T8
力学单位制 选择题 非选择题
考情分析： 1．在江苏物理高考中，牛顿第一定律和牛顿第二定律是重要考点。牛顿第一定律多结合惯性概念，以选择题形式考查对定律的理解；牛顿第二定律考查频率更高，常与运动学结合，以计算题形式出现，难度较大。以下是具体考情分析： 2．从命题思路上看，试题情景为 常通过生活中的现象或物理情景，要求考生判断物体的运动状态变化、分析惯性的表现等。选择题中，可能考查运用牛顿第二定律定性分析物体的受力情况、加速度变化等，如根据物体的运动状态判断其所受合力的变化，或根据力的变化分析加速度的变化。计算题则注重综合运用能力，通常会设置复杂的物理情景，如连接体问题、板块模型、斜面模型等，要求考生运用牛顿第二定律结合运动学公式进行定量计算，求解物体的加速度、位移、速度等物理量，或分析物体的运动过程。
复习目标： 目标一：掌握牛顿第一定律的核心内涵，透彻理解 “力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的条件”，能清晰区分惯性与力的本质差异，熟练运用惯性概念解释生活中的各类现象，确保对基本概念的理解无偏差。 目标二：熟练掌握牛顿第二定律公式\(F = ma\)的矢量性、瞬时性和同一性，深入理解加速度与合外力的定量关系，能准确分析力、质量、加速度三者间的动态变化，为复杂问题的解决筑牢理论根基
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　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：指出了力不是维持物体　运动状态　的原因，而是改变　物体运动状态　的原因；指出了一切物体都具有惯性。
3.伽利略理想实验是牛顿第一定律的基础。
4.惯性
（1）定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
（2）三大特征
①惯性是物体的　固有　属性，与物体是否受力及运动状态　无关　。
②质量是惯性大小的量度，质量大的物体惯性　大　，质量小的物体惯性　小　。
③当物体不受力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。
知识点2 对牛顿第一定律的理解
1.牛顿第一定律的意义
（1）提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。
（2）揭示力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
2.牛顿第一定律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。
（1）牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答。
（2）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。
得分速记
“总保持” 体现惯性本质，需明确 “惯性是物体的固有属性，与运动状态无关”，常见错误如 “速度越大惯性越大”（×），正确表述为 “质量是惯性大小的唯一量度”（√）。
“力是改变运动状态的原因”，而非 “维持运动的原因”，需区分亚里士多德观点（错误）与牛顿观点（正确）。
考向1 牛顿第一定律
例1 （24-25江苏·阶段练习）物理老师给同学们做了一个有趣的实验，如图所示，用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（　　）
A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬”
B．苹果越大越容易完成该实验
C．该实验原理主要是利用牛顿第二定律
D．该实验原理主要是利用牛顿第三定律
【答案】B
【详解】该实验的原理是牛顿第一定律，即惯性定律，任何物体总要保持原有的运动状态（静止或匀速直线运动），除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时，筷子快速下降，而苹果由于具有惯性，要保持原有的运动状态，位置保持不变，但筷子下降，则苹果相对筷子在向上运动，即苹果会沿着筷子向上“爬”，不是苹果受到筷子的向上的力向上“爬”，苹果越大，惯性越大，越容易完成该实验。
故选B。
【变式训练1】在神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，于19时34分，神舟十七号3名航天员顺利进驻空间站。下列说法正确的是（　　）
A．航天员在太空中由于完全失重，所以没有惯性
B．航天员进入核心舱需借助外力，说明力是维持物体运动的原因
C．载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力大小相等
D．航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，弹簧弹力大小为零
【答案】C
【详解】A．物体的惯性由质量决定，与物体所处的位置没有关系，A错误；
B．航天员进入核心舱需借助外力，说明力是改变物体运动的原因，B错误；
C．载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力互为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，其大小相等，C正确；
D．航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，根据二力平衡可知，弹簧弹力大小为F，D错误。
故选C。
【变式训练2】（24-25江苏无锡·阶段练习）在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　）
A．飞来的网球速度越大，惯性越大
B．球被打飞回去，是因为网拍对球的作用力大于球对网拍的作用力
C．若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变
D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的
【答案】D
【详解】A．物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A错误；
B．网拍对球的作用力与球对网拍的作用力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
C．若球拍没有击打球，由于球仍受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误；
D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故D正确。
故选D。
考向2 惯性
例2 （24-25江苏扬州·期末）春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。该现象说明（　　）
A．车有惯性
B．车的惯性在变小
C．车的惯性在变大
D．摩擦力改变了车的惯性
【答案】A
【详解】A．马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。该现象说明车有惯性，故A正确；
BCD．惯性只由质量决定，与受力无关，车的质量不变，惯性不变，故BCD错误。
故选A。
思维建模
惯性始终存在，力只是改变运动状态，如 “子弹射出后仍能飞行” 是因为惯性，而非 “子弹受向前的力”。
【变式训练1】（24-25江苏镇江·期末）依据《道路交通安全违法行为处罚条例》第十五条的规定，在高速公路或城市快速路上，乘车人员也需系好安全带，这是因为系好安全带可以（　　）
A．减小车的惯性
B．减小人的惯性
C．减小急加速时对人的伤害
D．减小急刹车时对人的伤害
【答案】D
【详解】A．安全带并不能减小车的惯性。惯性是物体保持其运动状态的性质，与安全带无关。A错误；
B．安全带也不能减小人的惯性。人的惯性是人体固有的物理属性，安全带无法改变。B错误；
C．安全带的主要作用并不是在急加速时保护人，而是在急减速或碰撞时保护人。C错误；
D．安全带的主要作用是在急刹车或碰撞时，防止人体因惯性向前冲撞，从而减小对人体的伤害。D正确。
故选D。
【变式训练2】（2024高二上·江苏盐城·学业考试）下列说法正确的是（　　）
A．平抛的物体没有惯性 B．运动越慢的物体惯性越小
C．质量越大的物体惯性越大 D．体积越大的物体惯性越大
【答案】C
【详解】C．物体的惯性只由质量决定，质量越大的物体惯性越大，故C正确；
A．平抛的物体，物体有质量，具有一定的惯性，故A错误；
B．运动越慢的物体，质量不一定越小，惯性不一定越小，故B错误；
D．体积越大的物体，质量不一定越大，惯性不一定越大，故D错误。
故选C。
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　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：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。
4.力学单位制
（1）单位制：　基本　单位和　导出　单位一起组成了单位制。
（2）基本单位：基本物理量的单位。国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是　长度　、　质量　、　时间　，单位分别是　米　、　千克　、　秒　。
（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。
知识点2 牛顿第二定律的理解与应用
【特别提醒】
1.匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即＝。
2.平均速度与平均速率的比较
平均速率≠平均速度大小
（1）平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。
（2）一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。
（3）单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。
得分速记
对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。
考向1 牛顿第二定律的简单应用
例1 （2024江苏淮安·学业考试）牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中提出了三条运动定律，即我们所熟知的牛顿三大运动定律，关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（　　）
A．物体所受合外力增大，则速度也一定增大
B．物体所受合外力增大，则加速度也一定增大
C．物体所受合外力的方向一定与运动的位移方向相同
D．物体的加速度a与质量m、合外力F之间的关系为，利用了比值定义法
【答案】B
【详解】AB．物体所受合外力增大，则加速度也一定增大，但如果加速度方向与速度方向相反，则速度减小，故A错误，B正确；
C．物体所受合外力的方向一定与加速度方向相同，与运动的位移方向不一定相同，故C错误；
D．物体的加速度a与质量m、合外力F之间的关系为，是加速度的决定式，不是比值定义式，故D错误。
故选B。
思维建模
1、受力分析：按 "重力→弹力→摩擦力→其他力" 顺序画受力图，标注方向与夹角
2、正交分解：沿加速度方向和垂直方向建立坐标系，分解不在轴上的力
3、列方程：
合外力方向：F合ma
垂直方向：Fy合= 0（平衡状态）
【变式训练1】（江苏泰州·学业考试）下面说法中正确的是（　　）
A．物体运动状态发生变化，可能有力作用在该物体上
B．物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的
C．力是物体产生加速度的原因
D．物体受外力恒定，它的速度也恒定
【答案】C
【详解】A．物体运动状态发生变化，即有加速度，根据牛顿第二定律可知，一定有力作用在该物体上，故A错误；
B．物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向不一定是一致的，如曲线运动，故B错误；
C．根据牛顿第二定律可知，力是物体产生加速度的原因，故C正确；
D．物体受外力恒定，它的加速度也恒定，速度在改变，故D错误。
故选C。
【变式训练2】（24-25·江苏盐城·期中）图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取，下列说法中不正确的是（　　）
A．电梯在第1s末的速率为
B．电梯在第11s末速度达到最大
C．电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为
D．电梯在上升过程中受到的最小拉力为
【答案】D
【详解】A．图像与时间轴所包围的面积表示速度变化量，电梯的初速度为零，所以电梯在第1s末的速率为
故A正确，不符合题意；
B．电梯在内向上加速运动，内向上匀速运动，内向上减速运动，所以电梯在第11s末速度达到最大，故B正确，不符合题意；
C．电梯在11s到30s内向上做匀速运动，由于初速度为零，所以其速率等于内内的速度变化量，即
故C正确，不符合题意；
D．电梯在以最大加速度减速上升过程中受到的拉力最小，减速上升的最大加速度为
根据牛顿第二定律有
求得
故D错误，符合题意。
故选D。
考点三 牛顿运动定律的应用
知识点1 动力学的两类基本问题
1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出　加速度　，再由运动学的有关公式求出速度或位移。
2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路：先根据运动规律求出　加速度　，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
3.应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问题的纽带，分析流程如下：
　
知识点2 超重和失重
1.超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）　大于　物体所受重力的现象；物体具有　向上　的加速度。
2.失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）　小于　物体所受重力的现象；物体具有　向下　的加速度。
3.完全失重：物体对支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）　等于0　的现象称为完全失重现象；物体的加速度a＝　g　，方向竖直向下。
4.实重和视重
（1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态　无关　。
（2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将　不等于　物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。
考向1 瞬时加速度
例1 （2025·辽宁·模拟预测）如图所示，两个小球、悬挂在水平天花板下，并处于静止状态，其中小球和悬挂点之间的细线与天花板的夹角为，小球和悬挂点之间的轻弹簧与天花板之间的夹角为，小球、之间的细线水平。已知，，则剪断小球、之间的细线瞬间，小球与的加速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】剪断、之间的细线，小球向下摆动，加速度大小为
剪断细线前，对小球受力平衡有、
剪断、之间的细线瞬间，弹簧弹力大小不变，小球向右加速，加速度大小为
所以剪断小球、之间的细线瞬间，小球与的加速度大小之比
故选A。
思维建模
1.两种模型
加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：
2.在求解瞬时加速度时应注意的问题
（1）物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。
（2）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。
【变式训练1】（24-25江苏南京·阶段练习）细绳拴着一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，，sin53°=0.8， 下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的形变量大小为
B．小球静止时细绳的拉力大小为
C．剪断弹簧瞬间小球的加速度大小为
D．剪断弹簧瞬间小球的加速度大小为g
【答案】C
【详解】AB．以小球为研究对象，受力分析如图
根据受力平衡可得，
解得，
根据胡克定律可得弹簧的形变量大小为
故AB错误；
CD．剪断弹簧瞬间，小球的加速度垂直于绳子向下，则有
解得
故C正确；D错误。
故选C。
【变式训练2】（24-25江苏镇江·期末）如图所示，两个质量相同的小球A和B之间用轻弹簧连接，用细绳悬挂起来处于静止状态，剪断细绳的瞬间，A和B的加速度分别是（　　）
A． B． C．g，0 D．，0
【答案】D
【详解】剪断细绳前，弹簧弹力为
剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，则B球加速度为0
对A球，根据牛顿第二定律有
解得
故选D。
考向2 动力学的两类基本问题
例2 （2025·福建厦门·二模）如图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°，现小球在F=10N的沿杆向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆向上运动。已知杆与球间的动摩擦因数为。求：
(1)小球运动的加速度a1；
(2)若F作用2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm。
【答案】(1)2m/s2
(2)5m
【详解】（1）在力F作用时有
代入数据解得
（2）刚撤去F时，小球的速度
小球的位移
撤去力F后，小球上滑时有
代入数据解得
因此小球上滑时间
上滑位移
则小球上滑的最大距离为
思维建模
1.把握“两个分析”“一个桥梁”
2.找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。
【变式训练1】（24-25江苏常州·期末）如图所示，小明用平板车运冰块。冰块可视作质点，其质量为10kg，与车间的动摩擦因数为0.1，与地面间的动摩擦因数为0.05，放置于距车尾1m处；小车质量为20kg，不计小车与地面间的摩擦。某次运送过程中，小明用40N的水平力拉小车，冰块与小车间产生了相对运动，在冰块从小车尾端掉落瞬间小明对小车的力立即改为等大反向的推力，忽略冰块掉落地面需要的时间，g取。求：
(1)冰块在小车上滑动的时间；
(2)冰块落地后经过多长时间与小车尾端相碰；
(3)冰块落地后到碰撞前与车尾间的最大距离。
【答案】(1)2s
(2)s
(3)m
【详解】（1）根据牛顿第二定律可知冰块的加速度为
对小车，根据牛顿第二定律有
解得
设冰块在小车上滑动的时间为，则有
解得s
（2）冰块落地的速度为
小车的速度为
落地后冰块的加速度为
小车的加速度为
此后冰块向左减速，小车先向左减速，再向右加速，冰块停止的时间为s
小车减速至0的时间为s
设冰块落地后经过时间与小车尾端相碰，假设此时小车未停止，则有
解得s<1.5s
假设成立。
（3）冰块落地后，两物体速度相等时相距最远，则有
解得s
最大距离为m
【变式训练2】（24-25·江苏扬州·阶段练习）如图甲所示，质量的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得图象如图乙所示。取重力加速度。求：
(1)力F的大小；
(2)物体与水平面间的动摩擦因数；
(3)10s末物体离a点的距离。
【答案】(1)3N
(2)0.05
(3)2m
【详解】（1）由v–t图象可知，加速度
物体先向右做匀减速直线运动，加速度大小
a1=2m/s2
减速为零后，再向左做匀加速直线运动，加速度大小
a2=1m/s2
在0-4s内，根据牛顿第二定律，有
F+μmg=ma1
在4-10s内，根据牛顿第二定律，有
F-μmg=ma2
代入数据解得
F=3N，μ=0.05
（2）由第一问解析可知，物体与水平面间的动摩擦因数
μ=0.05
（3）v–t图线与坐标轴所围的面积表示位移，设10s末物体的位移为x，则
即10s末物体在a点左侧2m处，10s末物体离a点的距离为2m。
考向3 超重和失重
例3（24-25江苏扬州·期末）如图所示，一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感觉。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下（　　）
A．自由下落阶段，人处于超重状态
B．自由下落阶段，人所受合外力为零
C．制动系统启动后，人处于失重状态
D．制动系统启动后，人所受合外力向上
【答案】D
【详解】自由下落阶段，人做自由落体运动，处于失重状态，只受重力作用，合力不为0，制动后，做向下的减速运动，则物体处于超重状态，合外力向上。
故选D。
思维建模
超重和失重
1.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。
2.判断超重和失重的方法
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
从加速度的 角度判断 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，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
从速度变化 的角度判断 物体向上加速或向下减速时，超重； 物体向下加速或向上减速时，失重
【变式训练1】（24-25江苏常州·期末）某同学为测量电梯启动的加速度，站在电梯中的体重计上随电梯一起上升。同学静止时，体重计显示69kg，启动过程中体重计示数稳定在73kg，g取，则电梯向上启动的加速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】同学静止时，体重计显示69kg，根据平衡条件有
启动过程中体重计示数稳定在73kg，根据牛顿第二定律有
其中
解得
故选C。
【变式训练2】（24-25江苏淮安·期末）某同学站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数F随时间t变化情况如图所示。关于上述过程，下列说法正确的是（　　）

A．a点对应的时刻，该同学处于失重状态
B．该同学的加速度的最大值约为
C．在0~6s内，该同学完成了两次下蹲和起立动作
D．该同学在b点对应时刻的加速度比在c点对应时刻的小
【答案】A
【详解】A．由题图可知，a点对应的时刻，力传感器示数小于该同学的重力，则该同学处于失重状态，故A正确；
B．由题图可知，力传感器示数最小值为，根据牛顿第二定律可得该同学的加速度的最大值为
故B错误；
C．下蹲过程先向下加速后向下减速，所以下蹲过程先失重后超重；上升过程先向上加速后向上减速，所以下蹲过程先超重后失重；由题图可知，在0~6s内，该同学完成了一次下蹲和起立动作，故C错误；
D．由题图可知，在b点对应时刻力传感器示数大于该同学的重力，在c点对应时刻力传感器示数等于该同学的重力，则该同学在b点对应时刻的加速度比在c点对应时刻的大，故D错误。
故选A。
考向4 等时圆模型
例4（23-24江苏苏州·阶段练习）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，由斜面上方A点伸出三根光滑轻杆至斜面上BCD三点，其中轻杆AC与斜面垂直，，把可看成质点的质量为m的圆环依次沿三根轻杆从A点由静止滑下，滑到斜面过程中的平均速度分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】因AB垂直于斜面底边，以AB为直径做圆，则必过C点，如图
圆环在杆AC上运动过程，由牛顿第二定律及运动学公式可得
联立解得
即从A点出发，到达圆周各点所用的时间相等，与杆的长短、倾角无关，可得
由平均速度
又因为
可得
圆环从A到C的平均速度
圆环从A到D的过程有
则平均速度
则可得
综上可得
故选B。
思维建模
等时圆模型
1.“等时圆”模型
所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑，到达圆周的最低点（或从最高点到达同一圆周上各点）的时间相等，都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间。
2.模型的三种情况
（1）质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到圆环的最低点所用时间相等，如图甲所示；
（2）质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所示；
（3）两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦从上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示。
【变式训练1】（23-24高三上·江苏淮安·开学考试）如图所示，球壳内有三条弦OA、OB、OC，O为球内的最低点，它们与水平面间的夹角分别为60°、45°、30°。三个光滑的小环分别从A、B、C处由静止沿所在弦下滑，运动到最低点所用的时间分别为、、，则三者之间大小关系为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】设弦与竖直方向夹角为，球的半径为R，由小环沿弦做匀加速运动有
解得运动时间为
与弦与竖直方向夹角无关，所以小环运动到最低点的时间相等。
故选A。
【变式训练2】如图所示为一光滑竖直圆槽，、、为通过最低点与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面，与圆相交于A、B、C点。若一物体由静止分别从A、B、C滑至点所需的时间为，，，则（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】设圆槽的直径为d，某一斜面的倾斜角为θ，由牛顿第二定律可得，沿斜面下滑加速度为
斜面的长度为
由位移时间公式可得
可知，物体沿斜面下滑的时间与斜面的倾斜角无关，则有
故选C。
（24-25江苏镇江·期末）如图所示，游乐场有一种“滑索渡河”的项目。一游客从起点利用自然落差向下加速滑行的过程中，下列运动图景最符合实际的是（不计空气阻力、虚线为垂直钢索的参考线）（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】对游客和滑轮受力分析如图所示
设钢索与水平方向的夹角为θ，绳与钢索垂直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律对游客，有
对整体，有
由此可知，游客的加速度与和滑轮和游客的整体的加速度相同， 且f>0，只有 C 图最符合这一实际运动情形。
故选C。
（24-25江苏连云港·期末）光滑水平面上质量均为m的小球A、B用轻弹簧连接，再用水平轻绳将两小球连接在竖直墙上，此时绳1中拉力大小为F。剪断绳1瞬间，A、B两球的加速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】剪断绳1之前弹簧弹力为F，剪断绳1瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F，则此时A的加速度
B受力不变，则加速度仍为零，即
故选B。
（24-25江苏无锡·期末）如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间。所有桶和汽车一起保持静止，A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为。当汽车以某一加速度向左加速时，A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为，则（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】所有桶和汽车一起保持静止时，以C为对象，其受力如图所示
根据对称性可得
根据平衡条件可得
可得
当汽车以某一加速度向左加速时，对桶C受力分析如图所示
根据牛顿第二定律有
竖直方向根据平衡条件可得
可得
，，
综上分析可得
故选C。
（2024高二上·江苏扬州·学业考试）踢毽子是我国民间的一项健身活动。如图所示，毽子在下落过程中（　　）
A．做自由落体运动
B．加速度方向向上
C．铁片的速度小于羽毛的速度
D．空气阻力对羽毛的影响不能忽略
【答案】D
【详解】AB．毽子下落时受到阻力和重力作用，重力大于阻力，根据牛顿第二定律有
可知加速度方向竖直向下，由于存在阻力的作用，故不是自由落体运动，故AB错误；
C．毽子上的铁片和羽毛是一个整体，下落过程中速度始终相同，故C错误；
D．毽子上的羽毛所受阻力较大，因此不能忽略，故D正确。
故选D。
（24-25江苏南京·阶段练习）轻质细线1、2和轻质弹簧3、4分别与四个质量相同的钢球A、B、C和D相连，现将它们悬挂起来如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．剪断细线1的瞬间，A、B、C、D球的加速度均为g
B．剪断细线2的瞬间，A、D球的加速度均为0
C．剪断轻质弹簧3的瞬间，B、C球的加速度均为g
D．剪断轻质弹簧4的瞬间，B球的加速度为0
【答案】B
【详解】A．未剪断细线时，把A、B、C、D整体受力分析可知，细线1的拉力
弹簧3的弹力
细线2的拉力
弹簧4的弹力
当剪断细线1时，弹簧3和4的弹力不变，对A球而言，则有
解得
对B、C、D整体而言，则有
故BCD的加速度均为0，A错误；
B．剪断细线2的瞬间，弹簧3和4的弹力不变，A、D两球受力依然平衡，加速度为0，B正确；
C．剪断轻质弹簧3的瞬间，细线2的拉力瞬间变为零，B球只受重力作用，其加速度为g，对C有
解得C的加速度为
C错误；
D．剪断轻质弹簧4的瞬间，BC具有共同的加速度，对BC整体分析可得
解得
D错误。
故选B。
（2025·江苏扬州·模拟预测）如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10 m/s2。下列选项中正确的是（　　）
A．2～3 s内物块做匀减速运动
B．在t＝1 s时刻，恒力F反向
C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.5
D．恒力F大小为10 N
【答案】B
【详解】AB．根据速度位移公式
可得匀减速直线运动的加速度大小
匀加速直线运动的加速度大小
由乙图，可知物体做匀减速的初速度为，则速度减为零的时间
则物块1s后做匀加速直线运动，所以2～3 s内物块做匀加速运动，在t＝1s时刻恒力F反向，故A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律，物体做匀减速有
物体做匀加速有
联立解得，，故CD错误。
故选B。
（25-26江苏·课后作业）物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示．开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F，时撤去恒力F，在0~2s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中，以下分析正确的是（ ）
A．0~2s内物块a与物块b间的距离一直在减小
B．物块b的质量为
C．撤去F瞬间，a的加速度大小为
D．若不撤去F，则2s后两物块将一起做匀加速运动
【答案】C
【详解】图像图线与横轴所围图形的面积表示速度的变化量，由题图乙可看出，（0时刻除外）内的速度一直大于的速度，所以内物块与物块间的距离一直在增大，故A错误；时，弹簧弹力为零，对，根据牛顿第二定律可得，时，、整体加速度相同，对整体，根据牛顿第二定律可得，解得，故B错误；时，对，根据牛顿第二定律可得，弹簧弹力大小为，撤去瞬间，弹簧弹力不会突变，此时的加速度大小为，故C正确；图像图线与横轴所围图形的面积表示速度的变化量，由题图乙可看出，时的速度大于的速度，若此时不撤去，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，的加速度减小，的加速度增大，并不能一起做匀加速运动，故D错误．
（2025·江苏南通·二模）如图所示，木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上，两杆构成了滑轨。将一摞瓦轻放在滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。为防止瓦滑到底端时速度过大，可采取的措施是（　　）
A．增加瓦放在滑轨上的高度 B．增加每次运送瓦的片数
C．增大两杆与水平面的夹角 D．增大两杆之间的距离
【答案】D
【详解】对瓦片受力分析，根据瓦片在沿斜面、垂直于斜面方向的受力分析如图
若瓦的高度为h、瓦的片数为n、两杆间夹角为，则两杆距离越大，越大，在垂直于斜面方向
沿斜面方向
联立解得
为防止瓦的末速度过大，需要减小加速度a，结合加速度表达式即可知瓦的高度为h、瓦的片数n对a无影响；增大两杆与水平面的夹角，加速度a增大；增大两杆之间的距离， 越大，加速度a减小，故ABC错误， D正确。
故选D。
（24-25·江苏南通·期末）如图所示，两相同物体A、B放在粗糙水平面上，两物体间的接触面光滑。若用水平力向右推A，两物体恰不相对滑动时加速度为a1、物体间相互作用力为F1；若用水平力向左推B，两物体恰不相对滑动时加速度为a2、物体间相互作用力为F2。则（　　）
A．a1＞a2，F1＝F2 B．a1＜a2，F1＝F2
C．a1＝a2，F1＜F2 D．a1＝a2，F1＞F2
【答案】C
【详解】对A、B组成的整体，设A质量为m1，B的质量为m2，无论右推A还是左推B，对整体，根据牛顿第二定律有
解得
可得
用水平力向右推A时隔离B，对B受力分析如图
恰好不滑动时B与地面间弹力恰好为0，根据牛顿第二定律，有
联立以上解得
同理，当用水平力向左推B时，对A受力分析有
整理得
由于，故有
故选C。
（24-25高一上·江苏南通·期末）舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍，重力加速度大小为g。
(1)该舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得v0的速度后，在机载发动机作用下，使飞机在跑道上以加速度a匀加速前进，经过时间t1后离舰升空。求舰载机匀加速滑行的距离s以及机载发动机提供的平均作用力F1；
(2)舰载机在航母上降落时，需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v，钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。
【答案】(1)；
(2)
【详解】（1）由运动学公式得
s=
由牛顿第二定律得
解得
（2）由运动学公式得
解得
由牛顿第二定律得
代入得
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第08讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律及其基本应用
目录
01考情解码·命题预警 2
02体系构建·思维可视 3
03核心突破·靶向攻坚 3
考点一 牛顿第一定律 3
知识点1 牛顿第一定律 3
知识点2 对牛顿第一定律的理解 4
考向1 牛顿第一定律 4
考向2 惯性 6
考点二 牛顿第二定律 7
知识点1 牛顿第二定律 8
知识点2 牛顿第二定律的理解与应用 8
考向1 牛顿第二定律的简单应用 9
考点三 牛顿运动定律的应用 11
知识点1 动力学的两类基本问题 11
知识点2 超重和失重 11
考向1 瞬时加速度 11
考向2 动力学的两类基本问题 14
考向3 超重和失重 17
考向4 等时圆模型 19
04真题溯源·考向感知 23
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 江苏卷T8
力学单位制 选择题 非选择题
考情分析： 1．在江苏物理高考中，牛顿第一定律和牛顿第二定律是重要考点。牛顿第一定律多结合惯性概念，以选择题形式考查对定律的理解；牛顿第二定律考查频率更高，常与运动学结合，以计算题形式出现，难度较大。以下是具体考情分析： 2．从命题思路上看，试题情景为 常通过生活中的现象或物理情景，要求考生判断物体的运动状态变化、分析惯性的表现等。选择题中，可能考查运用牛顿第二定律定性分析物体的受力情况、加速度变化等，如根据物体的运动状态判断其所受合力的变化，或根据力的变化分析加速度的变化。计算题则注重综合运用能力，通常会设置复杂的物理情景，如连接体问题、板块模型、斜面模型等，要求考生运用牛顿第二定律结合运动学公式进行定量计算，求解物体的加速度、位移、速度等物理量，或分析物体的运动过程。
复习目标： 目标一：掌握牛顿第一定律的核心内涵，透彻理解 “力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的条件”，能清晰区分惯性与力的本质差异，熟练运用惯性概念解释生活中的各类现象，确保对基本概念的理解无偏差。 目标二：熟练掌握牛顿第二定律公式\(F = ma\)的矢量性、瞬时性和同一性，深入理解加速度与合外力的定量关系，能准确分析力、质量、加速度三者间的动态变化，为复杂问题的解决筑牢理论根基
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　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：指出了力不是维持物体　运动状态　的原因，而是改变　物体运动状态　的原因；指出了一切物体都具有惯性。
3.伽利略理想实验是牛顿第一定律的基础。
4.惯性
（1）定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
（2）三大特征
①惯性是物体的　固有　属性，与物体是否受力及运动状态　无关　。
②质量是惯性大小的量度，质量大的物体惯性　大　，质量小的物体惯性　小　。
③当物体不受力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。
知识点2 对牛顿第一定律的理解
1.牛顿第一定律的意义
（1）提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。
（2）揭示力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
2.牛顿第一定律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。
（1）牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答。
（2）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。
得分速记
“总保持” 体现惯性本质，需明确 “惯性是物体的固有属性，与运动状态无关”，常见错误如 “速度越大惯性越大”（×），正确表述为 “质量是惯性大小的唯一量度”（√）。
“力是改变运动状态的原因”，而非 “维持运动的原因”，需区分亚里士多德观点（错误）与牛顿观点（正确）。
考向1 牛顿第一定律
例1 （24-25江苏·阶段练习）物理老师给同学们做了一个有趣的实验，如图所示，用一根筷子穿透一个苹果，他一手拿筷子，另一只手拿锤子敲击筷子上端，发现苹果会沿着筷子向上“爬”，下列说法正确的是（　　）
A．苹果受到筷子的向上的力才会向上“爬”
B．苹果越大越容易完成该实验
C．该实验原理主要是利用牛顿第二定律
D．该实验原理主要是利用牛顿第三定律
【变式训练1】在神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，于19时34分，神舟十七号3名航天员顺利进驻空间站。下列说法正确的是（　　）
A．航天员在太空中由于完全失重，所以没有惯性
B．航天员进入核心舱需借助外力，说明力是维持物体运动的原因
C．载人飞船加速升空的过程中，航天员对座椅的压力与其受到的支持力大小相等
D．航天员在空间站内用力F双手互拉弹簧两端时，弹簧弹力大小为零
【变式训练2】（24-25江苏无锡·阶段练习）在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　）
A．飞来的网球速度越大，惯性越大
B．球被打飞回去，是因为网拍对球的作用力大于球对网拍的作用力
C．若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变
D．球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的
考向2 惯性
例2 （24-25江苏扬州·期末）春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力，马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离。该现象说明（　　）
A．车有惯性
B．车的惯性在变小
C．车的惯性在变大
D．摩擦力改变了车的惯性
思维建模
惯性始终存在，力只是改变运动状态，如 “子弹射出后仍能飞行” 是因为惯性，而非 “子弹受向前的力”。
【变式训练1】（24-25江苏镇江·期末）依据《道路交通安全违法行为处罚条例》第十五条的规定，在高速公路或城市快速路上，乘车人员也需系好安全带，这是因为系好安全带可以（　　）
A．减小车的惯性
B．减小人的惯性
C．减小急加速时对人的伤害
D．减小急刹车时对人的伤害
【变式训练2】（2024高二上·江苏盐城·学业考试）下列说法正确的是（　　）
A．平抛的物体没有惯性 B．运动越慢的物体惯性越小
C．质量越大的物体惯性越大 D．体积越大的物体惯性越大
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　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：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。
4.力学单位制
（1）单位制：　基本　单位和　导出　单位一起组成了单位制。
（2）基本单位：基本物理量的单位。国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是　长度　、　质量　、　时间　，单位分别是　米　、　千克　、　秒　。
（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。
知识点2 牛顿第二定律的理解与应用
【特别提醒】
1.匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即＝。
2.平均速度与平均速率的比较
平均速率≠平均速度大小
（1）平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。
（2）一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。
（3）单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。
得分速记
对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。
考向1 牛顿第二定律的简单应用
例1 （2024江苏淮安·学业考试）牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中提出了三条运动定律，即我们所熟知的牛顿三大运动定律，关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（　　）
A．物体所受合外力增大，则速度也一定增大
B．物体所受合外力增大，则加速度也一定增大
C．物体所受合外力的方向一定与运动的位移方向相同
D．物体的加速度a与质量m、合外力F之间的关系为，利用了比值定义法
思维建模
1、受力分析：按 "重力→弹力→摩擦力→其他力" 顺序画受力图，标注方向与夹角
2、正交分解：沿加速度方向和垂直方向建立坐标系，分解不在轴上的力
3、列方程：
合外力方向：F合ma
垂直方向：Fy合= 0（平衡状态）
【变式训练1】（江苏泰州·学业考试）下面说法中正确的是（　　）
A．物体运动状态发生变化，可能有力作用在该物体上
B．物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的
C．力是物体产生加速度的原因
D．物体受外力恒定，它的速度也恒定
【变式训练2】（24-25·江苏盐城·期中）图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量，忽略一切阻力，重力加速度g取，下列说法中不正确的是（　　）
A．电梯在第1s末的速率为
B．电梯在第11s末速度达到最大
C．电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为
D．电梯在上升过程中受到的最小拉力为
考点三 牛顿运动定律的应用
知识点1 动力学的两类基本问题
1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出　加速度　，再由运动学的有关公式求出速度或位移。
2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路：先根据运动规律求出　加速度　，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
3.应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问题的纽带，分析流程如下：
　
知识点2 超重和失重
1.超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）　大于　物体所受重力的现象；物体具有　向上　的加速度。
2.失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）　小于　物体所受重力的现象；物体具有　向下　的加速度。
3.完全失重：物体对支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）　等于0　的现象称为完全失重现象；物体的加速度a＝　g　，方向竖直向下。
4.实重和视重
（1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态　无关　。
（2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将　不等于　物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。
考向1 瞬时加速度
例1 （2025·辽宁·模拟预测）如图所示，两个小球、悬挂在水平天花板下，并处于静止状态，其中小球和悬挂点之间的细线与天花板的夹角为，小球和悬挂点之间的轻弹簧与天花板之间的夹角为，小球、之间的细线水平。已知，，则剪断小球、之间的细线瞬间，小球与的加速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
思维建模
1.两种模型
加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：
2.在求解瞬时加速度时应注意的问题
（1）物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。
（2）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。
【变式训练1】（24-25江苏南京·阶段练习）细绳拴着一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，，sin53°=0.8， 下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的形变量大小为
B．小球静止时细绳的拉力大小为
C．剪断弹簧瞬间小球的加速度大小为
D．剪断弹簧瞬间小球的加速度大小为g
【变式训练2】（24-25江苏镇江·期末）如图所示，两个质量相同的小球A和B之间用轻弹簧连接，用细绳悬挂起来处于静止状态，剪断细绳的瞬间，A和B的加速度分别是（　　）
A． B． C．g，0 D．，0
考向2 动力学的两类基本问题
例2 （2025·福建厦门·二模）如图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°，现小球在F=10N的沿杆向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆向上运动。已知杆与球间的动摩擦因数为。求：
(1)小球运动的加速度a1；
(2)若F作用2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm。
思维建模
1.把握“两个分析”“一个桥梁”
2.找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。
【变式训练1】（24-25江苏常州·期末）如图所示，小明用平板车运冰块。冰块可视作质点，其质量为10kg，与车间的动摩擦因数为0.1，与地面间的动摩擦因数为0.05，放置于距车尾1m处；小车质量为20kg，不计小车与地面间的摩擦。某次运送过程中，小明用40N的水平力拉小车，冰块与小车间产生了相对运动，在冰块从小车尾端掉落瞬间小明对小车的力立即改为等大反向的推力，忽略冰块掉落地面需要的时间，g取。求：
(1)冰块在小车上滑动的时间；
(2)冰块落地后经过多长时间与小车尾端相碰；
(3)冰块落地后到碰撞前与车尾间的最大距离。
【变式训练2】（24-25·江苏扬州·阶段练习）如图甲所示，质量的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得图象如图乙所示。取重力加速度。求：
(1)力F的大小；
(2)物体与水平面间的动摩擦因数；
(3)10s末物体离a点的距离。
考向3 超重和失重
例3（24-25江苏扬州·期末）如图所示，一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感觉。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下（　　）
A．自由下落阶段，人处于超重状态
B．自由下落阶段，人所受合外力为零
C．制动系统启动后，人处于失重状态
D．制动系统启动后，人所受合外力向上
思维建模
超重和失重
1.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。
2.判断超重和失重的方法
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
从加速度的 角度判断 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，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
从速度变化 的角度判断 物体向上加速或向下减速时，超重； 物体向下加速或向上减速时，失重
【变式训练1】（24-25江苏常州·期末）某同学为测量电梯启动的加速度，站在电梯中的体重计上随电梯一起上升。同学静止时，体重计显示69kg，启动过程中体重计示数稳定在73kg，g取，则电梯向上启动的加速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
【变式训练2】（24-25江苏淮安·期末）某同学站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数F随时间t变化情况如图所示。关于上述过程，下列说法正确的是（　　）

A．a点对应的时刻，该同学处于失重状态
B．该同学的加速度的最大值约为
C．在0~6s内，该同学完成了两次下蹲和起立动作
D．该同学在b点对应时刻的加速度比在c点对应时刻的小
考向4 等时圆模型
例4（23-24江苏苏州·阶段练习）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，由斜面上方A点伸出三根光滑轻杆至斜面上BCD三点，其中轻杆AC与斜面垂直，，把可看成质点的质量为m的圆环依次沿三根轻杆从A点由静止滑下，滑到斜面过程中的平均速度分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
思维建模
等时圆模型
1.“等时圆”模型
所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑，到达圆周的最低点（或从最高点到达同一圆周上各点）的时间相等，都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间。
2.模型的三种情况
（1）质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到圆环的最低点所用时间相等，如图甲所示；
（2）质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所示；
（3）两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦从上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示。
【变式训练1】（23-24高三上·江苏淮安·开学考试）如图所示，球壳内有三条弦OA、OB、OC，O为球内的最低点，它们与水平面间的夹角分别为60°、45°、30°。三个光滑的小环分别从A、B、C处由静止沿所在弦下滑，运动到最低点所用的时间分别为、、，则三者之间大小关系为（　　）
A． B．
C． D．
【变式训练2】如图所示为一光滑竖直圆槽，、、为通过最低点与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面，与圆相交于A、B、C点。若一物体由静止分别从A、B、C滑至点所需的时间为，，，则（　　）
A． B． C． D．
（24-25江苏镇江·期末）如图所示，游乐场有一种“滑索渡河”的项目。一游客从起点利用自然落差向下加速滑行的过程中，下列运动图景最符合实际的是（不计空气阻力、虚线为垂直钢索的参考线）（　　）
A． B．
C． D．
（24-25江苏连云港·期末）光滑水平面上质量均为m的小球A、B用轻弹簧连接，再用水平轻绳将两小球连接在竖直墙上，此时绳1中拉力大小为F。剪断绳1瞬间，A、B两球的加速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
（24-25江苏无锡·期末）如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间。所有桶和汽车一起保持静止，A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为。当汽车以某一加速度向左加速时，A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为，则（　　）
A． B． C． D．
（2024高二上·江苏扬州·学业考试）踢毽子是我国民间的一项健身活动。如图所示，毽子在下落过程中（　　）
A．做自由落体运动
B．加速度方向向上
C．铁片的速度小于羽毛的速度
D．空气阻力对羽毛的影响不能忽略
（24-25江苏南京·阶段练习）轻质细线1、2和轻质弹簧3、4分别与四个质量相同的钢球A、B、C和D相连，现将它们悬挂起来如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．剪断细线1的瞬间，A、B、C、D球的加速度均为g
B．剪断细线2的瞬间，A、D球的加速度均为0
C．剪断轻质弹簧3的瞬间，B、C球的加速度均为g
D．剪断轻质弹簧4的瞬间，B球的加速度为0
（2025·江苏扬州·模拟预测）如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10 m/s2。下列选项中正确的是（　　）
A．2～3 s内物块做匀减速运动
B．在t＝1 s时刻，恒力F反向
C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.5
D．恒力F大小为10 N
（25-26江苏·课后作业）物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示．开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F，时撤去恒力F，在0~2s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示．弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中，以下分析正确的是（ ）
A．0~2s内物块a与物块b间的距离一直在减小
B．物块b的质量为
C．撤去F瞬间，a的加速度大小为
D．若不撤去F，则2s后两物块将一起做匀加速运动
（2025·江苏南通·二模）如图所示，木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上，两杆构成了滑轨。将一摞瓦轻放在滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。为防止瓦滑到底端时速度过大，可采取的措施是（　　）
A．增加瓦放在滑轨上的高度 B．增加每次运送瓦的片数
C．增大两杆与水平面的夹角 D．增大两杆之间的距离
（24-25·江苏南通·期末）如图所示，两相同物体A、B放在粗糙水平面上，两物体间的接触面光滑。若用水平力向右推A，两物体恰不相对滑动时加速度为a1、物体间相互作用力为F1；若用水平力向左推B，两物体恰不相对滑动时加速度为a2、物体间相互作用力为F2。则（　　）
A．a1＞a2，F1＝F2 B．a1＜a2，F1＝F2
C．a1＝a2，F1＜F2 D．a1＝a2，F1＞F2
（24-25高一上·江苏南通·期末）舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍，重力加速度大小为g。
(1)该舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得v0的速度后，在机载发动机作用下，使飞机在跑道上以加速度a匀加速前进，经过时间t1后离舰升空。求舰载机匀加速滑行的距离s以及机载发动机提供的平均作用力F1；
(2)舰载机在航母上降落时，需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v，钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。
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