资源简介

第08讲 牛顿第一定律 牛顿第二定律及其基本应用
目录
01 课标达标练
题型01 牛顿第一定律 惯性
题型02 牛顿第二定律的两类问题
题型03 瞬时加速度
题型04 超重与失重
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 牛顿第一定律 惯性
（江苏·学业考试）某同学在跳高比赛中，经历了起跳、过杆和下落三个阶段，则该同学（　　）
A．起跳过程中没有惯性 B．过杆过程中惯性逐渐增大
C．下落过程中惯性逐渐减小 D．三个过程中惯性均不变
【答案】D
【详解】惯性是物体所固有的属性，只与物体的质量大小有关，与物体的运动状态无关，起跳、过杆、下落三个阶段，该同学的质量不变，惯性不变。
故选D。
（江苏·学业考试）《墨经》中指出：“力，行之所以奋也”，意思是力可以使物体由静到动。下列关于此句话的理解正确的是（　　）
A．有力作用物体一定能运动起来 B．没有力作用的物体就一定处于静止状态
C．力是改变物体运动状态的原因 D．物体的运动必须要力来维持
【答案】C
【详解】ACD．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，运动不需要力来维持，故C正确，AD错误；
B．没有力的作用，物体可能处于静止或匀速运动状态，故B错误。
故选C。
下面说法正确的是（　　）
A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B．运动的物体速度变化大，加速度一定大
C．在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时，可以将神舟十七号飞船视为质点
D．摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
【答案】D
【详解】A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为火车的质量大，惯性大，运动状态难改变，故A错误；
B．根据
可知，运动的物体速度变化大，但加速度不一定大，故B错误；
C．当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小，可以忽略不计时，可以将物体看成质点，所以在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时，不可以将神舟十七号飞船视为质点，故C错误；
D．摩擦力的方向与相对运动或者相对运动趋势的方向相反，但与物体运动的方向可能相同、可能相反，也可能与运动方向成一定角度，故D正确。
故选D。
伽利略的实验说明了什么（ ）
A．要物体运动必须有力作用，没有力的作用物体将静止
B．要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动
C．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
D．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
【答案】C
【详解】本题考查对伽利略的理想斜面实验意义的理解，此实验否定了力是维持物体运动的原因的理论，说明了力改变物体运动状态的原因。
A B．伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态，可以是静止，也可以是匀速直线运动，故AB错误；
C．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故C正确；
D．物体不受外力作用时，可以是匀速直线运动，故D错误。
故选C。
02 牛顿第二定律的两类问题
如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，一质量的物块以平行斜面向上的初速度滑上斜面。已知物块与斜面间动摩擦因素，重力加速度取，，。求：
(1)物块向上运动时的加速度大小；
(2)物块向上运动的最大位移；
(3)物块回到底部的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）物块上滑时，根据牛顿第二定律有
代入数据得
（2）物块上滑的位移
代入数据得
（3）物块下滑时，根据牛顿第二定律有
代入数据得：
物块下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，则
代入数据得
物块回到底部的速度
（24-25江苏镇江·期末）如图所示，一位滑雪者以的初速度沿小山坡匀加速直线滑下，山坡长，倾角，滑雪板与雪之间的动摩擦因数取。求：
(1)滑雪者下滑的加速度大小a；
(2)滑雪者到达坡底时的速度大小v。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）对滑雪者受力分析，由牛顿第二定律得
根据摩擦力公式有
垂直于斜面方向有
解得
（2）由运动学公式得
解得
（24-25江苏淮安·阶段练习）在倾角为37°的足够长的斜坡上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。物体在12N的拉力作用下从斜面底端静止开始运动，5s后撤去拉力（g取10m/s2，sin37°=0.6，os37°=0.8）。求：
(1)物体沿斜面加速上滑时的加速度大小；
(2)物体沿斜面上滑的最大距离；
(3)物体在斜面上运动的总时间。
【答案】(1)2m/s2
(2)30m
(3)
【详解】（1）对物体受力分析，由牛顿第二定律可知
解得
方向沿斜面向上；
（2）物体沿斜面加速时的位移
撤去外力时，物体的速度
对物体而言，撤去外力后，物体减速上滑，减速时的加速度为，根据牛顿第二定律则有
解得
方向沿斜面向下，故物体减速时的位移
所以物体沿斜面上滑的最大距离
（3）根据上述分析可知，物体沿斜面减速上滑的时间
物体沿斜面上滑的总时间
对物体而言，由于
物体最终要从斜面上滑落，物体下滑时的加速度，由牛顿第二定律可得
解得
方向沿斜面向下，故下滑的时间
物体在斜面上运动的总时间
（24-25·江苏徐州·阶段练习）如图所示，质量的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的倍，现对物体施加一个大小、与水平方向成角斜向上的拉力，已知，，g取。求：
(1)在拉力作用下物体的加速度是多少及末的速度大小；
(2)末撤去拉力F，物体在水平地面上运动的总距离。
【答案】(1)，方向水平向右，
(2)
【详解】（1）对物体受力分析如图
由牛顿第二定律得
，
解得
方向水平向右；物体做匀加速直线运动，故5s末的速度大小
；
（2）物体做匀加速直线运动，故
撤去外力后根据牛顿第二定律可得
解得
又
解得
物体在水平地面上运动的总距离
（24-25江苏扬州·阶段练习）质量的小孩坐在的雪橇上，大人用与水平方向成斜向上的大小的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面向右以的速度匀速运动。已知，取重力加速度。求：
(1)雪橇与水平地面的动摩擦因数；
(2)突然将拉力撤去后小孩还能滑行的最大距离s。
【答案】(1)
(2)m
【详解】（1）由平衡条件知
得
（2）撤去拉力后
0
解得
（24-25江苏徐州·阶段练习）如图甲所示，质量的物体静止于水平面上，所受拉力大小，方向与水平面成角斜向上。物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，其图像如图乙所示，取，，。求：
(1)物体运动的加速度大小；
(2)物体与水平面间的动摩擦因数；
(3)若经过10s后，撤去拉力F，物体运动到停止的总位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）图像的斜率表示加速度，由图像得
（2）竖直方向上由受力平衡得
水平方向上根据牛顿第二定律得
解得
（3）若经过10s，物体的速度为
这段时间的位移为
撤去拉力后受力分析得
解得
继续向前运动的位移为
物体运动到停止的总位移
03 瞬时加速度
（24-25江苏淮安·阶段练习）如图所示，有一质量为m的小球分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）
A．轻绳P的弹力大小可能大于
B．弹簧Q可能处于拉伸状态
C．剪断轻绳P后，小球仍将处于静止状态
D．剪断轻绳P瞬间，小球的加速度大小为
【答案】D
【详解】AB．物块静止处于平衡状态，物块受竖直向下的重力与竖直向上轻绳P的拉力作用，假设物块受到弹簧Q弹力作用，弹簧Q弹力斜向右下方或左上方，弹簧弹力在水平方向有分力，轻绳P不能处于竖直状态，实际上轻绳P处于竖直状态，因此假设物块受弹簧弹力作用是错误的，所以弹簧Q处于原长状态，物块受竖直向下的重力与轻绳P竖直向上的拉力作用，由平衡条件可知，轻绳P的拉力
故AB错误；
CD．剪断轻绳前弹簧对物块没有弹力作用，物块受重力与轻绳的拉力作用，剪断轻绳瞬间轻绳的拉力为零，弹簧弹力不能突变仍然为零，物块只受重力作用，由牛顿第二定律得
解得
剪断轻绳P后，小球不会处于静止状态，故D正确，C错误。
故选D。
（24-25高三上·江苏扬州·期中）用两根细线a、b和一个轻弹簧将两个相同的小球1和2连接并悬挂，如图所示．两小球处于静止状态，轻弹簧水平，重力加速度为g。剪断细线b的瞬间（ ）
A．球1加速度大小小于g B．球2加速度大小等于g
C．球1加速度方向竖直向下 D．球2加速度方向水平向右
【答案】A
【详解】A．设a与竖直方向的夹角为，剪断细线b的瞬间，a绳弹力发生突变，小球1所受合力为
解得小球1的加速度大小为
故A正确；
B．小球1与2组成的整体，由平衡条件可得
，
以小球2为对象，细线b对小球2的拉力大小为
剪断细线b的瞬间，弹簧c弹力不变，小球2的合力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得小球2的加速度大小大于，故B错误；
C．球1加速度方向与绳a垂直，故C错误；
D．球2加速度方向斜向右下方，故D错误。
故选A。
（24-25高三上·江苏·开学考试）如图所示，两个光滑小球A和B放在倾角为的斜面上，用竖直挡板挡住。A球的质量为，B球的质量为。两个小球处于静止状态，已知重力加速度为g。
(1)A，B球之间的弹力；
(2)当撤去挡板的瞬间，求A，B球之间的弹力。
【答案】(1)
(2)0
【详解】（1）对B受力分析，受重力、A对B的弹力和斜面对B的支持力，如图
由平行四边形定则知
（2）撤去挡板时，A，B球一起沿斜面下滑，对整体受力分析，得到加速度
再对B球受力分析，可知A，B球之间的弹力为0。
（24-25高三上·江苏扬州·开学考试）如图所示，质量为的物体甲通过轻质细弹簧OA和轻绳OB悬挂在结点O。轻绳OB水平且B端与放置在水平面上物体乙相连，轻弹簧OA与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态，且轻弹簧的伸长量为2cm。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取）求：
(1)轻弹簧的劲度系数；
(2)若物体乙的质量，则物体乙刚好开始滑动，求物体乙与水平面之间的动摩擦因数；
(3)剪断轻绳OB的瞬间，物体甲的加速度。
【答案】(1)
(2)
(3)，方向水平向右
【详解】（1）以甲为对象，根据受力平衡可得
解得弹簧弹力大小为
根据胡克定律可得
解得轻弹簧的劲度系数为
（2）若物体乙的质量，则物体乙刚好开始滑动，设绳中拉力为T，以乙为对象，有
解得物体乙与水平面之间的动摩擦因数为
（3）剪断轻绳OB的瞬间，物体甲受到弹簧弹力保持不变，则弹簧弹力和重力的合力大小为
方向水平向右；根据牛顿第二定律可得物体甲的加速度大小为
方向水平向右。
04 超重与失重
（2025·湖南·一模）利用手机软件可以记录物体运动的加速度，现用某款智能手机进行户外游乐项目“跳楼机”测试，将手机放在“跳楼机”的电梯地板上，打开手机软件，电梯由静止开始上升后，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，则（　　）
A．在时间内电梯先加速后减速
B．在时刻电梯到达最高点
C．在时间内手机受到的支持力逐渐减小
D．在时间内，手机处于失重状态
【答案】C
【详解】A．图像中图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量，可知时间内速度一直增加，所以电梯一直加速，A错误；
B．图像中图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量，由图可知，时刻后加速度方向向下，为失重状态，速度方向向上，所以向上做减速运动，时刻还没有达到最高点，B错误；
C．对手机进行受力分析可知，时间内，根据牛顿第二定律，该段时间内，a逐渐减小，因此支持力。逐渐减小，C正确；
D．在时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，D错误。
故选C。
（24-25江苏镇江·期末）某次实验，小明同学站在力传感器上进行起立、下蹲的动作，得到如图所示的力随时间变化的图像，下列说法能正确反映小明动作的是（　　）
A．先起立，后下蹲
B．先下蹲，后起立
C．先起立，后下蹲，接着起立，再下蹲
D．先下蹲，后起立，接着下蹲，再起立
【答案】B
【详解】由图可知，前一过程中，某同学所受支持力先小于重力，再大于重力，即加速度先向下，再向上；后一过程中，某同学所受支持力先大于重力，再小于重力。
而起立过程为加速上升和减速上升；下蹲过程为加速下降和减速下降。可知，该同学先下蹲，后起立。
故选B。
（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。
（24-25江苏苏州·期末）如图所示，质量为0.5 kg的物块A放在一个静止的木箱内，A和木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3，A的右边被一根轻弹簧用1.2 N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，下列哪种情况下A将相对木箱滑动（　　）
A．木箱竖直向下做匀加速运动，加速度大小为1.0 m/s2
B．木箱竖直向下做匀加速运动，加速度大小为5.0 m/s2
C．木箱竖直向上做匀加速运动，加速度大小为1.0 m/s2
D．木箱竖直向上做匀加速运动，加速度大小为5.0 m/s2
【答案】B
【详解】AB．物块A能保持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，木箱竖直向下匀加速运动，物块处于失重状态，物块对木箱间的压力变小，竖直方向
又最大静摩擦力
当
时，物体与木箱的最大静摩擦力为
故A不会相对木箱发生滑动，当
时，物体与木箱的最大静摩擦力为
故此时物块A可以相对木箱底面水平移动，故B正确，A错误；
CD．物块A能保持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，木箱竖直向上匀加速运动，物块处于超重状态，物块对木箱间的压力变大，竖直方向
又最大静摩擦力
当
时，物体与木箱的最大静摩擦力为
同理
时
故A都不会相对木箱发生滑动，故CD错误。
故选B。
（24-25·江苏南京·期末）如图甲所示，弹跳杆是儿童喜爱的一种玩具，图乙为其简化模型，弹簧从接触地面到被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．人一直处于失重状态
B．人的速度一直在增加
C．弹跳杆刚接触地面时，人的速度达到最大
D．弹簧对地面的作用力等于地面对弹簧的作用力
【答案】D
【详解】ABC．弹簧从接触地面到被压缩至最短的过程中，弹簧的弹力逐渐增大，在这个过程中弹力是先小于人的重力再大于人的重力，因此人的加速度先向下再向上，所以人先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动，当弹力等于人的重力时人的速度最大，因为加速度先向下再向上，所以人先处于失重状态再处于超重状态，故ABC错误；
D．弹簧对地面的作用力与地面对弹簧的作用力是一对相互作用力大小相等、方向相反，故D正确。
故选D。
（高三上·江苏南通·期中）如图所示，三根在竖直平面内的光滑细管A、B、C上端平齐，B管竖直放置，A管与B管的夹角为α，C管与B管的夹角为β，且α﹤β。三个小球同时从管口顶端静止释放，经过相同的时间，三球所处位置正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】如图所示，ABCD为同一圆上的点，圆的半径为R，小球从A沿光滑杆AB、AC、AD滑下，
从AB下滑用时，有
解得
从AC下滑，有
而AC的长度为
故有
解得
同理若从AD下滑，时间为，即小球到达圆上三点所用时间相同；
依此结论可知，而现在三个小球均从管口上方下滑且无摩擦，相同时间后小球的位置是在同一个圆弧上，且所在位置与竖直位置连线与倾斜轨道夹角为直角，故选C。
（24-25高一上·江苏扬州·期中）把一个重为的物体，用一个水平力（为恒量，为时间）压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为，如图，从开始物体所受的摩擦力随的变化关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】开始摩擦力小于重力，物体加速下滑
但随着水平推力越来越大，摩擦力越来越大，与重力相等，速度达到最大值，然后，摩擦力大于重力，物体减速下滑，当速度减到零时，物体相对木板静止，此时摩擦力变成了静摩擦力，大小会突然减小为G。
故选B。
（24-25·江苏镇江·期中）某物流公司安装一货物传送通道，货物从的平台无初速进入斜面通道，斜面通道末端与水平通道通过小圆弧连接，使货物经过此拐点时，速率能保持不变。斜面通道倾角为，斜面通道和货物之间的动摩擦因数，重力加速度取，，。
(1)求货物沿斜面通道下滑时的加速度大小；
(2)若水平通道长度只有，为保证货物不滑出，货物与水平通道之间的动摩擦因数至少多大？
(3)若水平通道足够长且制造材料与斜面通道相同，并可通过调节斜面通道的长度来改变，请写出全过程货物水平位移与之间可能的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【详解】（1）货物沿斜面通道下滑时，由牛顿第二定律得
得
（2）设货物沿斜面通道下滑到水平通道上时速度大小为，则
解得
为保证货物不滑出，设货物与水平通道之间的动摩擦因数至少为，则在水平通道上加速度大小
由运动学公式得
解得
（3）当时，货物不下滑；当，货物将下滑，最终停在水平面上。
在货物下滑的情况下：
倾斜轨道上的水平投影长度
倾斜轨道长度
在倾斜轨道上的加速度大小
滑到轨道底端的速度
水平轨道上货物的加速度大小
且
货物的水平位移
解得
可知水平方向位移x与倾斜轨道的倾角无关。
（24-25·江苏南通·期中）如图所示，足够长的斜坡与水平面在P点平滑连接，距P点的水平面上固定一挡板，0时刻，质量的小物体从图示位置在平行于斜坡的外力作用下加速运动，到达P点时撤去F，此时小物体的速度。已知小物体与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为，物体经过P点前后速度大小不变，小物体与挡板碰撞后反向弹回，碰撞前后速度大小不变，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求物体
(1)受到外力F时的加速度大小a；
(2)与挡板碰撞的时刻t；
(3)最终停止运动的位置距P点的距离x。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据题意，小物体在斜坡上加速下滑时，由牛顿第二定律有
解得
（2）根据题意，由运动学公式可得，小物体从开始下滑到点所用时间为
小物体在水平面上滑动时，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式有
解得
，（舍掉）
则与挡板碰撞的时刻
（3）设小物块与挡板碰撞弹回后，运动到点的速度为，由运动学公式有
解得
小物体沿斜坡上滑，由牛顿第二定律有
解得
由于
小物体在斜坡上滑减速到0后静止在斜坡上，则有
解得
即小物体最终停止在斜坡上，距的距离为。
（24-25·江苏扬州·期中）在学校科技节上，物理老师在空旷的操场竖直向上发射一枚总质量为的火箭模型。如图所示，在时刻发动机点火，为火箭提供了竖直向上、大小恒为的推力，上升到高度时发动机熄火，在达到最大高度后，火箭打开顶部的降落伞，在降落伞作用下向下做匀加速运动，到达地面时的速度大小为。已知火箭箭体在运动的过程中，受到的空气阻力大小恒为，方向始终与火箭运动方向相反，重力加速度，不考虑火箭发射过程中喷出的气体对火箭质量的影响，火箭在运动的过程中可视为质点。
(1)求发动机熄火时，火箭的速度大小；
(2)从发动机点火开始，求火箭上升的最大高度和所经历的时间；
(3)若把降落伞提供的阻力视为恒定不变，求其大小。
【答案】(1)
(2)，
(3)
【详解】（1）火箭向上做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得
解得
根据可知，发动机熄火时，火箭的速度大小为
（2）发动机熄火后，根据牛顿第二定律可得
解得
发动机熄火后，火箭继续上升的高度为
则火箭上升的最大高度为
熄火前火箭运动的时间为
熄火后火箭上升的时间为
火箭从点火到上升到最大高度所用时间为
（3）火箭在降落伞作用下向下做匀加速运动，根据运动学公式可得
代入数据，解得
根据牛顿第二定律得
解得降落伞提供的阻力大小为
（2024·广东·模拟预测）如图甲，装载电线杆的货车由于刹车过急，导致装载的电线杆直接贯穿了驾驶室。为研究这类交通事故，某同学建立了如图乙所示的物理模型：水平车箱内叠放三根完全相同的圆柱体电线杆，其横截面如图丙所示；设每根电线杆的重力为G，相邻电线杆间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电线杆前端与驾驶室间的距离为x，货车以速度v在平直公路上行驶；若紧急刹车过程中货车做匀减速运动，下方电线杆未分离且与车箱保持相对静止，重力加速度为g。
(1)若货车制动距离为s，制动时间为t，且上、下电线杆间未发生相对滑动，求上方电线杆在此过程中所受摩擦力的合力大小；
(2)若要保持上、下电线杆间不发生相对滑动，求货车刹车时的最大加速度大小；
(3)若要使电线杆在刹车过程中不冲撞驾驶室，求货车的最小制动距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）货车加速度大小满足
上方电线杆所受摩擦力
其中
解得
（2）对最上面电线杆作受力分析如图所示：
则其所受弹力大小
要保持电线杆不发生相对滑动，则货车刹车时的最大加速度大小满足
解得
（3）若货车刹停瞬间，电线杆恰好不与驾驶室发生碰撞，则对电线杆有
解得
则货车的最小制动距离
（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。
（2025·山东·高考真题）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律
可得
故选B。
（2025·广西·高考真题）“独竹漂”是一种传统的交通工具，人拿着竹竿站在单竹上，人和单竹筏在水里减速滑行，人与竹筏相对静止，则（　　）
A．人受合力为零
B．人对竹筏的力方向竖直向下
C．人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上
D．人和竹竿构成的整体的重心，与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上
【答案】CD
【详解】A．人和竹筏在水里减速滑行，速度在变化，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故A错误；
B．竹筏在水平方向有加速度，人对竹筏的力在竖直方向有重力，水平方向有摩擦力，所以人对竹筏的力方向不是竖直向下，故B错误；
C．人和竹筏相对静止，且减速滑行，人和竹筏的重心要在竹筏锁在竖直面上才能保持相对稳定，故C正确；
D．人和竹竿构成的整体在减速滑行，受到的合力不为零，根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与杆受到合力作用线应该在同一竖直面上，故D正确。
故选CD。
（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。
（2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（　　）
A．从到，实验舱处于电磁弹射过程 B．从到，实验舱加速度大小减小
C．从到，实验舱内物体处于失重状态 D．时刻，实验舱达到最高点
【答案】B
【详解】A．间，f向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动；故A错误；
B．，f向下在减小，可知此时速度方向向上，速度在减小，根据牛顿第二定律有
即
故加速度大小在减小，故B正确；
C．间，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误；
D．根据前面分析可知时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D错误。
故选B。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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 课标达标练
题型01 牛顿第一定律 惯性
题型02 牛顿第二定律的两类问题
题型03 瞬时加速度
题型04 超重与失重
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 牛顿第一定律 惯性
（江苏·学业考试）某同学在跳高比赛中，经历了起跳、过杆和下落三个阶段，则该同学（　　）
A．起跳过程中没有惯性 B．过杆过程中惯性逐渐增大
C．下落过程中惯性逐渐减小 D．三个过程中惯性均不变
（江苏·学业考试）《墨经》中指出：“力，行之所以奋也”，意思是力可以使物体由静到动。下列关于此句话的理解正确的是（　　）
A．有力作用物体一定能运动起来 B．没有力作用的物体就一定处于静止状态
C．力是改变物体运动状态的原因 D．物体的运动必须要力来维持
下面说法正确的是（　　）
A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大
B．运动的物体速度变化大，加速度一定大
C．在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时，可以将神舟十七号飞船视为质点
D．摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
伽利略的实验说明了什么（ ）
A．要物体运动必须有力作用，没有力的作用物体将静止
B．要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动
C．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
D．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
02 牛顿第二定律的两类问题
如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平地面上，一质量的物块以平行斜面向上的初速度滑上斜面。已知物块与斜面间动摩擦因素，重力加速度取，，。求：
(1)物块向上运动时的加速度大小；
(2)物块向上运动的最大位移；
(3)物块回到底部的速度大小。
（24-25江苏镇江·期末）如图所示，一位滑雪者以的初速度沿小山坡匀加速直线滑下，山坡长，倾角，滑雪板与雪之间的动摩擦因数取。求：
(1)滑雪者下滑的加速度大小a；
(2)滑雪者到达坡底时的速度大小v。
（24-25江苏淮安·阶段练习）在倾角为37°的足够长的斜坡上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。物体在12N的拉力作用下从斜面底端静止开始运动，5s后撤去拉力（g取10m/s2，sin37°=0.6，os37°=0.8）。求：
(1)物体沿斜面加速上滑时的加速度大小；
(2)物体沿斜面上滑的最大距离；
(3)物体在斜面上运动的总时间。
（24-25·江苏徐州·阶段练习）如图所示，质量的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的倍，现对物体施加一个大小、与水平方向成角斜向上的拉力，已知，，g取。求：
(1)在拉力作用下物体的加速度是多少及末的速度大小；
(2)末撤去拉力F，物体在水平地面上运动的总距离。
（24-25江苏扬州·阶段练习）质量的小孩坐在的雪橇上，大人用与水平方向成斜向上的大小的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面向右以的速度匀速运动。已知，取重力加速度。求：
(1)雪橇与水平地面的动摩擦因数；
(2)突然将拉力撤去后小孩还能滑行的最大距离s。
（24-25江苏徐州·阶段练习）如图甲所示，质量的物体静止于水平面上，所受拉力大小，方向与水平面成角斜向上。物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，其图像如图乙所示，取，，。求：
(1)物体运动的加速度大小；
(2)物体与水平面间的动摩擦因数；
(3)若经过10s后，撤去拉力F，物体运动到停止的总位移。
03 瞬时加速度
（24-25江苏淮安·阶段练习）如图所示，有一质量为m的小球分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）
A．轻绳P的弹力大小可能大于
B．弹簧Q可能处于拉伸状态
C．剪断轻绳P后，小球仍将处于静止状态
D．剪断轻绳P瞬间，小球的加速度大小为
（24-25高三上·江苏扬州·期中）用两根细线a、b和一个轻弹簧将两个相同的小球1和2连接并悬挂，如图所示．两小球处于静止状态，轻弹簧水平，重力加速度为g。剪断细线b的瞬间（ ）
A．球1加速度大小小于g B．球2加速度大小等于g
C．球1加速度方向竖直向下 D．球2加速度方向水平向右
（24-25高三上·江苏·开学考试）如图所示，两个光滑小球A和B放在倾角为的斜面上，用竖直挡板挡住。A球的质量为，B球的质量为。两个小球处于静止状态，已知重力加速度为g。
(1)A，B球之间的弹力；
(2)当撤去挡板的瞬间，求A，B球之间的弹力。
（24-25高三上·江苏扬州·开学考试）如图所示，质量为的物体甲通过轻质细弹簧OA和轻绳OB悬挂在结点O。轻绳OB水平且B端与放置在水平面上物体乙相连，轻弹簧OA与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态，且轻弹簧的伸长量为2cm。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取）求：
(1)轻弹簧的劲度系数；
(2)若物体乙的质量，则物体乙刚好开始滑动，求物体乙与水平面之间的动摩擦因数；
(3)剪断轻绳OB的瞬间，物体甲的加速度。
04 超重与失重
（2025·湖南·一模）利用手机软件可以记录物体运动的加速度，现用某款智能手机进行户外游乐项目“跳楼机”测试，将手机放在“跳楼机”的电梯地板上，打开手机软件，电梯由静止开始上升后，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，则（　　）
A．在时间内电梯先加速后减速
B．在时刻电梯到达最高点
C．在时间内手机受到的支持力逐渐减小
D．在时间内，手机处于失重状态
（24-25江苏镇江·期末）某次实验，小明同学站在力传感器上进行起立、下蹲的动作，得到如图所示的力随时间变化的图像，下列说法能正确反映小明动作的是（　　）
A．先起立，后下蹲
B．先下蹲，后起立
C．先起立，后下蹲，接着起立，再下蹲
D．先下蹲，后起立，接着下蹲，再起立
（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．
（24-25江苏苏州·期末）如图所示，质量为0.5 kg的物块A放在一个静止的木箱内，A和木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3，A的右边被一根轻弹簧用1.2 N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，下列哪种情况下A将相对木箱滑动（　　）
A．木箱竖直向下做匀加速运动，加速度大小为1.0 m/s2
B．木箱竖直向下做匀加速运动，加速度大小为5.0 m/s2
C．木箱竖直向上做匀加速运动，加速度大小为1.0 m/s2
D．木箱竖直向上做匀加速运动，加速度大小为5.0 m/s2
（24-25·江苏南京·期末）如图甲所示，弹跳杆是儿童喜爱的一种玩具，图乙为其简化模型，弹簧从接触地面到被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．人一直处于失重状态
B．人的速度一直在增加
C．弹跳杆刚接触地面时，人的速度达到最大
D．弹簧对地面的作用力等于地面对弹簧的作用力
（高三上·江苏南通·期中）如图所示，三根在竖直平面内的光滑细管A、B、C上端平齐，B管竖直放置，A管与B管的夹角为α，C管与B管的夹角为β，且α﹤β。三个小球同时从管口顶端静止释放，经过相同的时间，三球所处位置正确的是（　　）
A． B．
C． D．
（24-25高一上·江苏扬州·期中）把一个重为的物体，用一个水平力（为恒量，为时间）压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为，如图，从开始物体所受的摩擦力随的变化关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
（24-25·江苏镇江·期中）某物流公司安装一货物传送通道，货物从的平台无初速进入斜面通道，斜面通道末端与水平通道通过小圆弧连接，使货物经过此拐点时，速率能保持不变。斜面通道倾角为，斜面通道和货物之间的动摩擦因数，重力加速度取，，。
(1)求货物沿斜面通道下滑时的加速度大小；
(2)若水平通道长度只有，为保证货物不滑出，货物与水平通道之间的动摩擦因数至少多大？
(3)若水平通道足够长且制造材料与斜面通道相同，并可通过调节斜面通道的长度来改变，请写出全过程货物水平位移与之间可能的关系。
（24-25·江苏南通·期中）如图所示，足够长的斜坡与水平面在P点平滑连接，距P点的水平面上固定一挡板，0时刻，质量的小物体从图示位置在平行于斜坡的外力作用下加速运动，到达P点时撤去F，此时小物体的速度。已知小物体与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为，物体经过P点前后速度大小不变，小物体与挡板碰撞后反向弹回，碰撞前后速度大小不变，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求物体
(1)受到外力F时的加速度大小a；
(2)与挡板碰撞的时刻t；
(3)最终停止运动的位置距P点的距离x。
（24-25·江苏扬州·期中）在学校科技节上，物理老师在空旷的操场竖直向上发射一枚总质量为的火箭模型。如图所示，在时刻发动机点火，为火箭提供了竖直向上、大小恒为的推力，上升到高度时发动机熄火，在达到最大高度后，火箭打开顶部的降落伞，在降落伞作用下向下做匀加速运动，到达地面时的速度大小为。已知火箭箭体在运动的过程中，受到的空气阻力大小恒为，方向始终与火箭运动方向相反，重力加速度，不考虑火箭发射过程中喷出的气体对火箭质量的影响，火箭在运动的过程中可视为质点。
(1)求发动机熄火时，火箭的速度大小；
(2)从发动机点火开始，求火箭上升的最大高度和所经历的时间；
(3)若把降落伞提供的阻力视为恒定不变，求其大小。
（2024·广东·模拟预测）如图甲，装载电线杆的货车由于刹车过急，导致装载的电线杆直接贯穿了驾驶室。为研究这类交通事故，某同学建立了如图乙所示的物理模型：水平车箱内叠放三根完全相同的圆柱体电线杆，其横截面如图丙所示；设每根电线杆的重力为G，相邻电线杆间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电线杆前端与驾驶室间的距离为x，货车以速度v在平直公路上行驶；若紧急刹车过程中货车做匀减速运动，下方电线杆未分离且与车箱保持相对静止，重力加速度为g。
(1)若货车制动距离为s，制动时间为t，且上、下电线杆间未发生相对滑动，求上方电线杆在此过程中所受摩擦力的合力大小；
(2)若要保持上、下电线杆间不发生相对滑动，求货车刹车时的最大加速度大小；
(3)若要使电线杆在刹车过程中不冲撞驾驶室，求货车的最小制动距离。
（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
（2025·山东·高考真题）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
（2025·广西·高考真题）“独竹漂”是一种传统的交通工具，人拿着竹竿站在单竹上，人和单竹筏在水里减速滑行，人与竹筏相对静止，则（　　）
A．人受合力为零
B．人对竹筏的力方向竖直向下
C．人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上
D．人和竹竿构成的整体的重心，与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上
（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．
（2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（　　）
A．从到，实验舱处于电磁弹射过程 B．从到，实验舱加速度大小减小
C．从到，实验舱内物体处于失重状态 D．时刻，实验舱达到最高点
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑