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2025年高考物理一轮复习讲义学案 第三章 运动和力的关系 第一讲 牛顿运动定律的理解
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这是一份2025年高考物理一轮复习讲义学案 第三章 运动和力的关系 第一讲 牛顿运动定律的理解，共12页。
考点1 牛顿第一定律的理解与应用
1.牛顿第一定律
2.惯性
惯性的两种表现形式
（1）保持“原状”：物体在不受外力或所受的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变（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改变.
如图，滑冰运动员在赛场上滑冰，判断下列说法的正误.
（1）如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，说明运动需要力来维持.（ ✕ ）
（2）滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大惯性越大.（ ✕ ）
（3）滑冰时，如果运动员受的力全部消失，运动员将做匀速直线运动.（ √ ）
（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例.（ ✕ ）
1.[对力与运动关系的理解]亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判性地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是（ D ）
A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B.作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C.竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，这是由于物体具有惯性
D.绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是因为“盘子受到的向外的力”的大小超过了“桌面给盘子的摩擦力”的大小
解析 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动，力是迫使物体做“受迫运动”的原因，A、B不符合题意；物体具有惯性，竖直向上抛出的物体，虽受到了重力，但物体会先向上减速到零然后再向下加速运动，C不符合题意；随圆桌转动的盘子之所以向桌子边缘滑去，并不是因为盘子受到向外的力，而是因为盘子随圆桌转动所需要的向心力大小超过了桌面给盘子的摩擦力大小，D符合题意.
2.[惯性概念的理解/多选]伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础.关于惯性有下列说法，其中正确的是（ ACD ）
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力的作用，物体只能处于静止状态
C.物体保持静止或匀速直线运动状态的性质是惯性
D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
解析 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，A、C正确.如果没有力的作用，物体将保持静止或匀速直线运动状态，B错误.运动物体如果不受力的作用，将保持匀速直线运动状态，所以D正确.
3.[牛顿第一定律的应用/2023浙江6月]在足球运动中，足球入网如图所示，则（ B ）
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
解析 香蕉球要考虑足球的转动，此时足球不可以视为质点，A错；质量是惯性的唯一量度，质量不变，惯性不变，B对；足球在飞行时，已经脱离脚，所以不受脚的作用力，C错；足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力，大小相等，D错.
方法点拨
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
1.牛顿第二定律
2.力学单位制
如图是行驶在赛道上的赛车，判断下列说法的正误.
（1）赛车加速一段时间后速度才提上来，说明加速度滞后于赛车的牵引力.（ ✕ ）
（2）赛车加速度与赛车所受的牵引力成正比，与赛车的质量成反比.（ ✕ ）
（3）赛车的加速度方向一定与赛车所受合力方向一致.（ √ ）
（4）松掉油门，赛车还继续向前行驶，说明赛车的加速度向前.（ ✕ ）
4.[对牛顿第二定律的理解]关于牛顿第二定律，下列说法中不正确的是（ D ）
A.静止在水平面上的物体，支持力产生的加速度大小为g，方向竖直向上
B.加速度与合力是同时产生、同时变化、同时消失的
C.加速度的方向总与合力方向相同，与速度的方向可能垂直
D.物体所受合力为零时，物体一定处于静止状态
解析 静止在水平面上的物体受到的支持力等于自身重力，故该支持力产生的加速度方向竖直向上，大小为g，A正确；根据牛顿第二定律的瞬时性可知B正确；加速度的方向与合力的方向相同，与速度的方向无关，C正确；物体所受合力为零时，物体可能处于静止状态也可能做匀速直线运动，D错误.
方法点拨
合力、加速度、速度间的决定关系
1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度大小，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零.一般情况下，合力与速度无必然联系.
2.合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动.
3.a＝Fm是加速度的决定式，a∝F，a∝1m.a＝ΔvΔt是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系.
5.[受力分析]某种自动扶梯，无人乘坐时运行很慢，当有人站上去后就会慢慢加速.如图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼.在电梯加速向下运行的过程中，她所受的力的示意图是（ D ）
解析 电梯加速向下运行，根据F合＝ma可知，顾客所受合力方向与电梯运行方向相同，所以在竖直方向上重力G大于支持力FN，这两个力的合力F竖直向下，在水平方向上静摩擦力Ff向右，故D正确.
6.[运动过程分析/2023全国乙]一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球（ B ）
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
解析 排球上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零.上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大.由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，选项A错误；由速度与位移关系可知，排球被垫起后瞬间的速度最大，选项B正确；排球达到最高点时速度为零，空气阻力为零，但还受重力，加速度不为零，选项C错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，选项D错误.
一题多解 本题还可以使用v－t图像结合限制条件判断，如图所示，v1＞v2，排球上升和下降过程中经过的位移大小相同，因此图中v＞0区域中阴影部分的面积和下降过程中v＜0区域中阴影部分的面积相等，因此上升阶段用时更短，v－t图像斜率表示加速度，则加速度一直减小.
方法点拨
牛顿第二定律的六个特性
7.[力学单位制]公元前4世纪，我国的《墨经》中提到“力，刑之所以奋也”，意为力是使有形之物运动的原因.力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ B ）
A.kg·m·s－1B.kg·m·s－2
C.Pa·m2D.J·m－1
解析 根据牛顿第二定律F＝ma可知力的单位用国际单位制的基本单位表示为kg·m·s－2，B正确.
1.[牛顿第一定律的理解与应用/2022浙江6月]下列说法正确的是（ B ）
A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
解析 链球做匀速圆周运动过程中加速度的方向时刻改变，选项A错误；物体的惯性只与物体的质量有关，故足球下落过程中惯性不随速度增大而增大，选项B正确；乒乓球被击打过程中受到的作用力大小在变化，选项C错误；篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向相反，选项D错误.
2.[牛顿运动定律的综合应用/2021浙江1月]如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（ D ）
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
解析 电动遥控小车在水平长木板上向左加速运动时，对小车受力分析可知，小车受到竖直向下的重力、长木板对小车竖直向上的支持力、长木板对小车水平向左的摩擦力，长木板对小车的作用力是水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力的合力，选项A、B错误；长木板对小车的作用力与小车对长木板的作用力是一对作用力和反作用力，两力大小相等，方向相反，选项C错误，D正确.
1.[2024四川江油中学校考]物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步.关于物理学发展过程和研究方法的认识，下列说法正确的是（ B ）
A.牛顿首先提出了速度、加速度以及惯性的概念
B.伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展
C.牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，都能通过现代的实验手段直接验证
D.力的单位“N”是国际单位制的基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位
解析 伽利略首先提出了速度、加速度的概念，牛顿首先提出了惯性的概念，故A错误；伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展，故B正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故C错误；力的单位“N”是导出单位，故D错误.
2.[情境创新/2024山东潍坊统考]“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课.在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，如图所示，桂海潮用白毛巾包好的球拍击打水球，水球被弹开.对于该实验说法正确的是（ C ）
A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
C.梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大
D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
解析 击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，选项A错误；击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是作用力与反作用力，选项B错误；梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，选项C正确；牛顿第一定律是理想情况，不可能用实验直接验证，选项D错误.
3.[设问创新/2024广东四校联考]如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器.现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动.若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F，则此过程中F的方向可能是（ A ）
解析 滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动，则F与G的合力方向与v同向，选项A符合题意.
4.[设问创新/2024浙江名校二联]趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，还考验了团队协作能力.如图所示，在比赛中四位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小约为5.0m/s2.已知“毛毛虫”道具质量为10kg，重力加速度g的大小取10m/s2，则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力大小约为（ C ）
A.10NB.25NC.28ND.100N
解析 设平均每位同学对道具的作用力大小均为F，道具质量为m，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受重力和四位同学的作用力，如图所示，由几何关系和牛顿第二定律得（mg）2＋（ma）2＝（4F）2，解得F≈28N，选项C正确.
5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.一质量为70kg的工人站在地面上，利用跨过定滑轮的细绳将20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度向上拉升，忽略绳子和定滑轮的质量，不计一切摩擦，g取10m/s2，则工人对地面的压力大小为（ B ）
A.510NB.490NC.890ND.910N
解析 设绳子对建筑材料的拉力大小为F1，对建筑材料由牛顿第二定律有F1－mg＝ma，故F1＝m（g＋a）＝210N，绳子对工人的拉力大小F2＝F1＝210N.工人处于静止状态，则地面对工人的支持力大小FN＝m人g－F2＝490N，由牛顿第三定律知，工人对地面的压力大小F'N＝FN＝490N，故B正确.
6.[2023福建莆田联考/多选]现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍.如图所示，一质量m＝2kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍.已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm＝4m/s，受到的空气阻力恒为f＝1N，重力加速度大小g＝10m/s2，则（ AD ）
A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25N
B.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20N
C.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18N
D.无人飞机上升的总高度为24m
解析 以竖直向上为正方向，第一阶段无人飞机沿竖直方向向上做匀加速直线运动，加速度为a1＝42m/s2＝2m/s2，由牛顿第二定律有F1－mg－f＝ma1，得此阶段无人飞机受到向上的作用力F1＝mg＋ma1＋f＝25N，故A正确；由平衡条件可知第二阶段无人飞机受到向上的作用力F2＝mg＋f＝21N，故B错误；第三阶段无人飞机向上做匀减速运动，加速度为a3＝0－44m/s2＝－1m/s2，由牛顿第二定律有F3－mg－f＝ma3，得此阶段无人飞机受到向上的作用力F3＝mg＋ma3＋f＝19N，故C错误；无人飞机上升的总高度h＝（42×2＋4×3＋42×4）m＝24m，故D正确.
7.[2024湖南常德模拟/多选]如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为N1，小车斜面对球的弹力大小为N2.小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增加，则（ BC ）
A.N2逐渐减小B.N2不变
C.N1逐渐增大D.N1与N2的合力有可能不变
解析 以小球为研究对象，其受力如图所示，设斜面与水平方向夹角为α，将N2沿水平和竖直方向正交分解，则竖直方向上满足N2csα＝mg，以向左为正方向，水平方向上根据牛顿第二定律可得N1－N2sinα＝ma，由此可知N2不变，又因小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增大，所以N1逐渐增大.分析易知，N1与N2的方向均不变，N2大小不变，但N1逐渐增大，故N1与N2的合力一直在变化，选项B、C正确，A、D错误.
8.如图所示，一轻弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点.今用一物体把弹簧压缩到A点，然后由静止释放，物体能运动到C点并保持静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，下列说法正确的是（ C ）
A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小
B.物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变
C.物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动
D.物体在B点所受合外力为零
解析 在A、B、C三点时物体竖直方向受力平衡，水平方向受到弹力和滑动摩擦力，从A到B的过程中，弹力水平向右、摩擦力水平向左，弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速.从B到C过程中，摩擦力和弹力方向均向左，故物体一直做减速运动，A、B错误，C正确；物体在B点时，弹力为零，而摩擦力不为零，则物体所受合外力不为零，D错误.
9.[设问创新/多选]已知雨滴在空中运动时所受空气阻力Ff＝kr2v2，其中k为比例常量，r为雨滴半径，v为其运动速率.t＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示.落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0.下列有关雨滴的物理量间的图像中一定正确的是（ ABC ）
解析 下落的过程中，随着雨滴速度的增加，空气阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，匀速运动时，加速度减小到零，A正确；在v－t图像中，斜率表示加速度，因此雨滴开始做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动，B正确；雨滴最终匀速运动时有mg＝Ff，而m＝43πr3ρ，整理可得v02＝4πρg3kr，因此v02与r成正比，C正确，D错误.
10.[传统文化/2024河北部分学校高三联考]中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，它们闪烁着智慧的光芒.下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是（ A ）
A.《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处.”就是说，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性
B.《墨经》中指出：“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是维持物体运动的原因
C.《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿.”意思是静止的物体没有惯性
D.《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
解析 “东家谓之西家，西家谓之东家”表示如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性，故A正确；“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是改变物体运动状态的原因，而不能说明力是维持物体运动的原因，故B错误；惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，故C错误；“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明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.
11.[实验创新/2024北京人大附中校考/多选]在某科技活动中，一位同学设计了一个加速度测量仪.如图甲所示，将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点，小车沿水平方向运动，小球与小车保持相对静止后，通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到小车此时的加速度值.重力加速度大小为g、不计空气阻力和细线与刻度盘间的摩擦，下列说法正确的是（ AC ）
A.当θ＝60°时，小车的加速度大小为3g
B.两侧角度相同时表示小车的加速度相同
C.若对每一个角度对应的加速度进行标注，则加速度值越大，表盘刻度越密集
D.加速度越大，用此加速度计测量得越准确
解析 设小车的加速度为a，细线中张力为T，对小球受力分析有Tsinθ＝ma、Tcsθ＝mg，解得a＝gtanθ，当θ＝60°时，a＝3g，故A正确；根据A选项分析可知两侧角度相同时，加速度大小相等，但所受合力的方向不同，加速度方向不同，故B错误；根据a＝gtanθ可知a随θ的变化不是均匀变化，结合正切函数的特征可知，加速度值越大，表盘刻度越密集，故C正确；当加速度较大时对应的角度变化较小，会导致加速度较大情况下的测量误差较大，故D错误.课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.理解牛顿运动定律.
2.知道国际单位制中的力学单位.了解单位制在物理学中的重要意义.
牛顿第一定律的理解与应用
2023：浙江6月T2；
2022：浙江6月T2
1.物理观念：理解惯性的概念；知道基本物理量及国际单位制；理解牛顿运动定律的内容及意义.
2.科学思维：应用“理想实验”思想方法分析问题.
3.科学探究：通过伽利略的理想实验分析总结力与运动的关系.
4.科学态度与责任：通过与伽利略、牛顿相关的史实，认识到物理学研究是不断完善的.
牛顿第二定律的理解与应用
2023：全国乙T14；
2022：湖南T9，辽宁T7，江苏T1，上海T11；
2021：北京T13，浙江1月T4
命题分析预测
牛顿运动定律是力学的核心内容，关于牛顿运动定律的高考试题以选择题为主，主要考查对定律的理解，难度不大.
考点1 牛顿第一定律的理解与应用
1.牛顿第一定律
2.惯性
惯性的两种表现形式
（1）保持“原状”：物体在不受外力或所受的合力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变（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改变.
如图，滑冰运动员在赛场上滑冰，判断下列说法的正误.
（1）如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，说明运动需要力来维持.（ ✕ ）
（2）滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大惯性越大.（ ✕ ）
（3）滑冰时，如果运动员受的力全部消失，运动员将做匀速直线运动.（ √ ）
（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例.（ ✕ ）
1.[对力与运动关系的理解]亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判性地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是（ D ）
A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B.作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C.竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，这是由于物体具有惯性
D.绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是因为“盘子受到的向外的力”的大小超过了“桌面给盘子的摩擦力”的大小
解析 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动，力是迫使物体做“受迫运动”的原因，A、B不符合题意；物体具有惯性，竖直向上抛出的物体，虽受到了重力，但物体会先向上减速到零然后再向下加速运动，C不符合题意；随圆桌转动的盘子之所以向桌子边缘滑去，并不是因为盘子受到向外的力，而是因为盘子随圆桌转动所需要的向心力大小超过了桌面给盘子的摩擦力大小，D符合题意.
2.[惯性概念的理解/多选]伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础.关于惯性有下列说法，其中正确的是（ ACD ）
A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B.没有力的作用，物体只能处于静止状态
C.物体保持静止或匀速直线运动状态的性质是惯性
D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
解析 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，A、C正确.如果没有力的作用，物体将保持静止或匀速直线运动状态，B错误.运动物体如果不受力的作用，将保持匀速直线运动状态，所以D正确.
3.[牛顿第一定律的应用/2023浙江6月]在足球运动中，足球入网如图所示，则（ B ）
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
解析 香蕉球要考虑足球的转动，此时足球不可以视为质点，A错；质量是惯性的唯一量度，质量不变，惯性不变，B对；足球在飞行时，已经脱离脚，所以不受脚的作用力，C错；足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力，大小相等，D错.
方法点拨
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
1.牛顿第二定律
2.力学单位制
如图是行驶在赛道上的赛车，判断下列说法的正误.
（1）赛车加速一段时间后速度才提上来，说明加速度滞后于赛车的牵引力.（ ✕ ）
（2）赛车加速度与赛车所受的牵引力成正比，与赛车的质量成反比.（ ✕ ）
（3）赛车的加速度方向一定与赛车所受合力方向一致.（ √ ）
（4）松掉油门，赛车还继续向前行驶，说明赛车的加速度向前.（ ✕ ）
4.[对牛顿第二定律的理解]关于牛顿第二定律，下列说法中不正确的是（ D ）
A.静止在水平面上的物体，支持力产生的加速度大小为g，方向竖直向上
B.加速度与合力是同时产生、同时变化、同时消失的
C.加速度的方向总与合力方向相同，与速度的方向可能垂直
D.物体所受合力为零时，物体一定处于静止状态
解析 静止在水平面上的物体受到的支持力等于自身重力，故该支持力产生的加速度方向竖直向上，大小为g，A正确；根据牛顿第二定律的瞬时性可知B正确；加速度的方向与合力的方向相同，与速度的方向无关，C正确；物体所受合力为零时，物体可能处于静止状态也可能做匀速直线运动，D错误.
方法点拨
合力、加速度、速度间的决定关系
1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度大小，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零.一般情况下，合力与速度无必然联系.
2.合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动.
3.a＝Fm是加速度的决定式，a∝F，a∝1m.a＝ΔvΔt是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系.
5.[受力分析]某种自动扶梯，无人乘坐时运行很慢，当有人站上去后就会慢慢加速.如图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼.在电梯加速向下运行的过程中，她所受的力的示意图是（ D ）
解析 电梯加速向下运行，根据F合＝ma可知，顾客所受合力方向与电梯运行方向相同，所以在竖直方向上重力G大于支持力FN，这两个力的合力F竖直向下，在水平方向上静摩擦力Ff向右，故D正确.
6.[运动过程分析/2023全国乙]一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球（ B ）
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
解析 排球上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零.上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大.由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，选项A错误；由速度与位移关系可知，排球被垫起后瞬间的速度最大，选项B正确；排球达到最高点时速度为零，空气阻力为零，但还受重力，加速度不为零，选项C错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，选项D错误.
一题多解 本题还可以使用v－t图像结合限制条件判断，如图所示，v1＞v2，排球上升和下降过程中经过的位移大小相同，因此图中v＞0区域中阴影部分的面积和下降过程中v＜0区域中阴影部分的面积相等，因此上升阶段用时更短，v－t图像斜率表示加速度，则加速度一直减小.
方法点拨
牛顿第二定律的六个特性
7.[力学单位制]公元前4世纪，我国的《墨经》中提到“力，刑之所以奋也”，意为力是使有形之物运动的原因.力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ B ）
A.kg·m·s－1B.kg·m·s－2
C.Pa·m2D.J·m－1
解析 根据牛顿第二定律F＝ma可知力的单位用国际单位制的基本单位表示为kg·m·s－2，B正确.
1.[牛顿第一定律的理解与应用/2022浙江6月]下列说法正确的是（ B ）
A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
解析 链球做匀速圆周运动过程中加速度的方向时刻改变，选项A错误；物体的惯性只与物体的质量有关，故足球下落过程中惯性不随速度增大而增大，选项B正确；乒乓球被击打过程中受到的作用力大小在变化，选项C错误；篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向相反，选项D错误.
2.[牛顿运动定律的综合应用/2021浙江1月]如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（ D ）
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
解析 电动遥控小车在水平长木板上向左加速运动时，对小车受力分析可知，小车受到竖直向下的重力、长木板对小车竖直向上的支持力、长木板对小车水平向左的摩擦力，长木板对小车的作用力是水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力的合力，选项A、B错误；长木板对小车的作用力与小车对长木板的作用力是一对作用力和反作用力，两力大小相等，方向相反，选项C错误，D正确.
1.[2024四川江油中学校考]物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步.关于物理学发展过程和研究方法的认识，下列说法正确的是（ B ）
A.牛顿首先提出了速度、加速度以及惯性的概念
B.伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展
C.牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，都能通过现代的实验手段直接验证
D.力的单位“N”是国际单位制的基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位
解析 伽利略首先提出了速度、加速度的概念，牛顿首先提出了惯性的概念，故A错误；伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展，故B正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故C错误；力的单位“N”是导出单位，故D错误.
2.[情境创新/2024山东潍坊统考]“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课.在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，如图所示，桂海潮用白毛巾包好的球拍击打水球，水球被弹开.对于该实验说法正确的是（ C ）
A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
C.梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大
D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
解析 击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，选项A错误；击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是作用力与反作用力，选项B错误；梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，选项C正确；牛顿第一定律是理想情况，不可能用实验直接验证，选项D错误.
3.[设问创新/2024广东四校联考]如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器.现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动.若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F，则此过程中F的方向可能是（ A ）
解析 滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动，则F与G的合力方向与v同向，选项A符合题意.
4.[设问创新/2024浙江名校二联]趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，还考验了团队协作能力.如图所示，在比赛中四位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小约为5.0m/s2.已知“毛毛虫”道具质量为10kg，重力加速度g的大小取10m/s2，则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力大小约为（ C ）
A.10NB.25NC.28ND.100N
解析 设平均每位同学对道具的作用力大小均为F，道具质量为m，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受重力和四位同学的作用力，如图所示，由几何关系和牛顿第二定律得（mg）2＋（ma）2＝（4F）2，解得F≈28N，选项C正确.
5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.一质量为70kg的工人站在地面上，利用跨过定滑轮的细绳将20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度向上拉升，忽略绳子和定滑轮的质量，不计一切摩擦，g取10m/s2，则工人对地面的压力大小为（ B ）
A.510NB.490NC.890ND.910N
解析 设绳子对建筑材料的拉力大小为F1，对建筑材料由牛顿第二定律有F1－mg＝ma，故F1＝m（g＋a）＝210N，绳子对工人的拉力大小F2＝F1＝210N.工人处于静止状态，则地面对工人的支持力大小FN＝m人g－F2＝490N，由牛顿第三定律知，工人对地面的压力大小F'N＝FN＝490N，故B正确.
6.[2023福建莆田联考/多选]现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍.如图所示，一质量m＝2kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍.已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm＝4m/s，受到的空气阻力恒为f＝1N，重力加速度大小g＝10m/s2，则（ AD ）
A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25N
B.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20N
C.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18N
D.无人飞机上升的总高度为24m
解析 以竖直向上为正方向，第一阶段无人飞机沿竖直方向向上做匀加速直线运动，加速度为a1＝42m/s2＝2m/s2，由牛顿第二定律有F1－mg－f＝ma1，得此阶段无人飞机受到向上的作用力F1＝mg＋ma1＋f＝25N，故A正确；由平衡条件可知第二阶段无人飞机受到向上的作用力F2＝mg＋f＝21N，故B错误；第三阶段无人飞机向上做匀减速运动，加速度为a3＝0－44m/s2＝－1m/s2，由牛顿第二定律有F3－mg－f＝ma3，得此阶段无人飞机受到向上的作用力F3＝mg＋ma3＋f＝19N，故C错误；无人飞机上升的总高度h＝（42×2＋4×3＋42×4）m＝24m，故D正确.
7.[2024湖南常德模拟/多选]如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为N1，小车斜面对球的弹力大小为N2.小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增加，则（ BC ）
A.N2逐渐减小B.N2不变
C.N1逐渐增大D.N1与N2的合力有可能不变
解析 以小球为研究对象，其受力如图所示，设斜面与水平方向夹角为α，将N2沿水平和竖直方向正交分解，则竖直方向上满足N2csα＝mg，以向左为正方向，水平方向上根据牛顿第二定律可得N1－N2sinα＝ma，由此可知N2不变，又因小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增大，所以N1逐渐增大.分析易知，N1与N2的方向均不变，N2大小不变，但N1逐渐增大，故N1与N2的合力一直在变化，选项B、C正确，A、D错误.
8.如图所示，一轻弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点.今用一物体把弹簧压缩到A点，然后由静止释放，物体能运动到C点并保持静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，下列说法正确的是（ C ）
A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小
B.物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变
C.物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动
D.物体在B点所受合外力为零
解析 在A、B、C三点时物体竖直方向受力平衡，水平方向受到弹力和滑动摩擦力，从A到B的过程中，弹力水平向右、摩擦力水平向左，弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速.从B到C过程中，摩擦力和弹力方向均向左，故物体一直做减速运动，A、B错误，C正确；物体在B点时，弹力为零，而摩擦力不为零，则物体所受合外力不为零，D错误.
9.[设问创新/多选]已知雨滴在空中运动时所受空气阻力Ff＝kr2v2，其中k为比例常量，r为雨滴半径，v为其运动速率.t＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示.落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0.下列有关雨滴的物理量间的图像中一定正确的是（ ABC ）
解析 下落的过程中，随着雨滴速度的增加，空气阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，匀速运动时，加速度减小到零，A正确；在v－t图像中，斜率表示加速度，因此雨滴开始做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动，B正确；雨滴最终匀速运动时有mg＝Ff，而m＝43πr3ρ，整理可得v02＝4πρg3kr，因此v02与r成正比，C正确，D错误.
10.[传统文化/2024河北部分学校高三联考]中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，它们闪烁着智慧的光芒.下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是（ A ）
A.《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处.”就是说，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性
B.《墨经》中指出：“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是维持物体运动的原因
C.《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿.”意思是静止的物体没有惯性
D.《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消
解析 “东家谓之西家，西家谓之东家”表示如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性，故A正确；“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是改变物体运动状态的原因，而不能说明力是维持物体运动的原因，故B错误；惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，故C错误；“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明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.
11.[实验创新/2024北京人大附中校考/多选]在某科技活动中，一位同学设计了一个加速度测量仪.如图甲所示，将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点，小车沿水平方向运动，小球与小车保持相对静止后，通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到小车此时的加速度值.重力加速度大小为g、不计空气阻力和细线与刻度盘间的摩擦，下列说法正确的是（ AC ）
A.当θ＝60°时，小车的加速度大小为3g
B.两侧角度相同时表示小车的加速度相同
C.若对每一个角度对应的加速度进行标注，则加速度值越大，表盘刻度越密集
D.加速度越大，用此加速度计测量得越准确
解析 设小车的加速度为a，细线中张力为T，对小球受力分析有Tsinθ＝ma、Tcsθ＝mg，解得a＝gtanθ，当θ＝60°时，a＝3g，故A正确；根据A选项分析可知两侧角度相同时，加速度大小相等，但所受合力的方向不同，加速度方向不同，故B错误；根据a＝gtanθ可知a随θ的变化不是均匀变化，结合正切函数的特征可知，加速度值越大，表盘刻度越密集，故C正确；当加速度较大时对应的角度变化较小，会导致加速度较大情况下的测量误差较大，故D错误.课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.理解牛顿运动定律.
2.知道国际单位制中的力学单位.了解单位制在物理学中的重要意义.
牛顿第一定律的理解与应用
2023：浙江6月T2；
2022：浙江6月T2
1.物理观念：理解惯性的概念；知道基本物理量及国际单位制；理解牛顿运动定律的内容及意义.
2.科学思维：应用“理想实验”思想方法分析问题.
3.科学探究：通过伽利略的理想实验分析总结力与运动的关系.
4.科学态度与责任：通过与伽利略、牛顿相关的史实，认识到物理学研究是不断完善的.
牛顿第二定律的理解与应用
2023：全国乙T14；
2022：湖南T9，辽宁T7，江苏T1，上海T11；
2021：北京T13，浙江1月T4
命题分析预测
牛顿运动定律是力学的核心内容，关于牛顿运动定律的高考试题以选择题为主，主要考查对定律的理解，难度不大.
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