2025高中物理总复习：牛顿运动定律

第三章

牛顿运动定律

第14课时牛顿运动定律［双基落实课］

尸立足“四层”•夯基础口概念公式定理

一切物体总保持匀速在线运动状

一

牛T丙容/态或靛止状态，除非作用在它上

顿

第面的力迫使它改变这种状态

一

定义：物体具有的原来匀速直

定

律r线运动状态或静止状态的性质

一

量度：惯性与物体的运动状态和

牛L受力情况隹，质量是惯性大小

顿的唯一量度

运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

动讷容宁

牛顿比,加速度的方向跟作用力的方

定

第二向相同

律定律

「表达式j—|F=ma

T一祚用万写反柞用方曰2物用2相互作用

牛顿

第三

定律两个物体之间的作用力和反作用

T丙容!-力总是大小相等，方向相反，作用

在同一条直线上

□情境思辨•真题情境

（2020年浙江7月选考2题）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、

6平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。判断下列说法正误：

（1）公交车缓慢启动时，两只行李箱一定相对车子向后运动。（X）

（2）公交车急刹车时行李箱a相对于行李箱6向前滑行了更远的距离，说明行李箱。的惯性大。（X）

（3）公交车急刹车时行李箱a向前滑行的过程中，所受的合外力与其运动方向相同。（X）

（4）公交车加速向前行驶过程中，公交车对行李箱的摩擦力与行李箱对公交车的摩擦力等大反向。（4）

L着眼“四翼”•探考点》题型规律方法

I_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

考点一牛顿第一定律和惯性［素养自修类］

L【牛顿第一定律的理解】

（多选）下列对牛顿第一定律的理解正确的是（）

A.牛顿第一定律反映了物体在不受外力作用时的运动规律

B.在不受外力作用时，物体的运动状态保持不变

C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果

D.奔跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态

解析：ABD牛顿第一定律描述的是物体在不受外力作用时的运动规律，在不受外力作用时总保持匀速直线运动

状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，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。在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用而改变了运动状态；奔

跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确。

2.【惯性的理解及应用】

北京时间2022年11月20日至12月18日卡塔尔世界杯足球赛火热进行，无数足球迷为之疯狂。足球运动中蕴含

着丰富的物理知识，关于惯性下列说法正确的是（）

A.足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为惯性的缘故

B.踢出去的足球能继续飞行，是因为惯性的缘故

C.踢出去的足球速度在不断变化，惯性也在不断变化

D.足球若被带到太空，惯性将会消失

解析：B足球在空中静止释放后能竖直下落，是因为重力的缘故，故A错误；惯性是物体维持原有运动状态的固

有属性，所以踢出去的足球能继续飞行是因为惯性的缘故，故B正确；惯性只与物体质量有关，与运动状态无

关，故C错误；惯性与物体所在位置无关，故D错误。

□考点归纳

1.对牛顿第一定律的理解

（1）牛顿第一定律揭示了力与运动的关系：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）牛顿第一定律提出了惯性的概念：一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。

（3）牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，不是实验定律，也不是牛顿第二定律的特例。

2.惯性的两种表现形式

（1）物体不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态（静止或匀速直线运动）。

（2）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以被改变。

考点二牛顿第二定律［素养自修类］

1.【牛顿第二定律的理解】

根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）

A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比

B.物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度

C.物体加速度的大小与所受作用力中任一个的大小成正比

D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比

解析：D根据牛顿第二定律可知，物体的加速度与速度无关，选项A错误；即使合力很小，也能使物体产

m

生加速度，选项B错误；物体加速度的大小与物体所受的合力成正比，选项C错误；当物体质量改变但其所受合

力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律尸=根。可知，物体的水平加速度大小与其质量成反比，选项D正确。

2.【合外力、加速度、速度之间的关系】

下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是()

A.物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0

C.物体的速度为0,但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D.物体的速度很大，但加速度可能为0,所受的合外力可能很大

解析：C物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很大，另一个可以很小，甚至为0,物体所受合外力

的大小决定加速度的大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，故C正确，A、B、D错误。

3.【牛顿第二定律的简单应用】

2023年5月6日，哈三中举行春季趣味运动会。趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，也考验班级的团队协

作能力。某班级在比赛中六位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速度达到10m/s2o已知“毛毛虫”道具重

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约为(

A.17NB.20N

C.24ND.33N

解析：C对“毛毛虫”道具受力分析，受到向下的重力，左斜上的拉力，两个力的合力为水平向左，所以根据平

22__

J(mg)+(ma)=100V2N,所以平均每位同学对道具的作用力约为心24N,故

选C。

口考点归纳

牛顿第二定律的六个特性

♦果性产是产ITa的原律

a、F、机对应同一物体

同一性_-----------

a、F、加统一使用国际单位制单位

独立性性一个力都可以产1T各自的加速度

矢量性。与厂方向相同

招时SRq与B对应同二时面「

只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、离速运动的粒子

局限性

物体的加速度必须是相对惯性系而言的

考点三牛顿第三定律［素养自修类］

1.平衡力与作用力、反作用力的比较

平衡力作用力与反作用力

相同点大小相等，方向相反，作用在同一条直线上

作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体

不

作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失

同

力的性质不一定相同一定相同

点

作用效果可相互抵消不可抵消

2.应用牛顿第三定律转换研究对象

如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力。在许多问题中，摩擦

力的求解亦是如此。利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔。

□对点训练

1.【作用力与反作用力的关系】

下列关于相互作用力的说法正确的是（）

A.由于地球的质量远远大于人的质量，因此地球对人的吸引力比人对地球的吸引力大得多

B.若作用力是弹力，则反作用力也一定是弹力

C.作用力与反作用力大小相等、方向相反，因此其作用效果可以抵消

D.物体在斜面上下滑过程中，斜面对它的摩擦力和它对斜面的摩擦力不是一对相互作用力

解析：B地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，A错误；作用力与

反作用力是同一性质的力，B正确；作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在不同的物体上，效果不能抵

消，C错误；物体在斜面上下滑过程中，斜面对它的摩擦力和它对斜面的摩擦力是一对相互作用力，D错误。

2.【作用力和反作用力与一对平衡力的区别】

（多选）如图所示，用水平力/把一个物体紧压在竖直墙壁上，物体保持静止，下列说法中正确的是（）

A.水平力厂与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力

C.水平力厂与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力

D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

解析：BD水平力尸与墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上，是

一对平衡力，选项A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因

物体处于静止状态，这两个力是一对平衡力，选项B正确；水平力/作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在

墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个

物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确。

3.【牛顿第三定律的应用】

一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱子与杆的质量为M,环的质量为m,

如图所示。己知重力加速度为g,环沿杆以加速度。匀加速下滑，求此时箱子对地面的压力大小。

答案：Mg-\~mg—ma

解析：环在竖直方向上受重力及箱子内的杆对它的竖直向上的摩擦力Ff,受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定

律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力耳，故箱子和杆在竖直方向上受重力Mg、地面对它们的支持力网及环给它

们的摩擦力衣'，受力情况如图乙所示。

以环为研究对象，有

mg-Ff=ma,

以箱子和杆整体为研究对象，有

FN—Ff'+Mg—Ff+Mg—Mg+mg—mao

根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，即

FN'—Mg+mg—ma。

LU-...聚....焦...“..素...养...”...•.提....能...力....a.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-.-..-..巧...学...妙...解....应...用...-.-.-.-.-.-.-.-.-.-

基础练

考点一牛顿第一定律和惯性

1.下列有关力和运动，说法正确的是（）

A.把手中的铅球静止释放，铅球竖直下落是因为惯性

B.汽车的速度越大，刹车时越难停下来，说明速度越大，惯性越大

C.牛顿第一定律也被叫作惯性定律

D.汽车紧急刹车时乘客向前倾，是因为乘客受到向前的惯性力

解析：C把手中的铅球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球受到竖直向下的重力的缘故，故A错误；惯性只

与质量有关，与速度无关，故B错误；牛顿第一定律也被叫作惯性定律，故C正确；公共汽车紧急刹车时，乘客

会向前倾倒，这是由于乘客具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故D错误。

2.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则

下列判断正确的是（）

羽毛球筒

羽毛球

A.此同学无法取出羽毛球

B.羽毛球会从筒的下端出来

C.羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来

D.该同学是在利用惯性取羽毛球

解析：D该同学一只手拿着球筒的中部，一只手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒被手击打后迅速向下运动,

而羽毛球由于惯性要保持原来的静止状态，所以羽毛球会从筒的上端出来，A、B、C错误，D正确。

考点二牛顿第二定律

3.昆虫沫蝉跳跃的高度可达0.7m,而其身体长度仅有几毫米，跳跃能力远远超过了人们先前所认为的昆虫界的

“跳高冠军”一一跳蚤。已知沫蝉起跳时平均加速度可达3.8km/s2,则沫蝉起跳时对地面的平均压力大小与其受

到的重力大小的比约为（）

A.3.8：1B.38：1

C.380：1D.3800：1

解析：C沫蝉起跳时，由牛顿第二定律得外一解得地面对沫蝉的支持力大小/N=381/"g,由牛顿第三

定律可知，它对地面的压力大小FN'=FN=381mg,则FN'：G=381：1,则平均压力大小与其受到的重力大小的比

约为380：1,故选C。

4.（2022•江苏高考1题）高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等

于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过（）

A.2.0m/s2B.4.0m/s2

C.6.0m/s2D.8.0m/s2

解析：B书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，则书与桌面间的摩擦力最大时，加速度最大，启=wng=

rnam,解得am=〃g=4m/s2,B正确，A、C、D错误。

5.如图所示，一木块紧靠长方体形空铁箱后壁（未粘连），在水平拉力P的作用下一起向右做直线运动，现逐渐减

小水平拉力，当拉力减小到厂时木块恰能和铁箱保持相对静止，继续减小拉力，木块始终没有与后壁分离，从拉

力开始减小到木块落到箱底前，下列说法正确的是（）

后匚---------1前

口—F

，7）

A.铁箱对木块的支持力先不变后减小

B.铁箱对木块的摩擦力先不变后减小

C.铁箱对木块的摩擦力一直减小

D.铁箱可能先做加速运动后做减速运动

解析：B木块始终没有与后壁分离，则木块和空铁箱水平方向的加速度相同，水平拉力尸逐渐减小，则整体加速

度。逐渐减小，铁箱对木块的支持力bN=加木块。逐渐减小，故A错误；木块与空铁箱相对静止时，摩擦力等于重

力，不变，当木块与空铁箱相对滑动时，铁箱对木块的摩擦力/N=/OT木块。逐渐减小，故B正确，C错误；铁

箱不可能做减速运动，如果做减速运动，则木块也要做减速运动，需要水平向左的力，而铁箱给木块的弹力水平

向右，因此不能减速，否则木块会与后壁分离，故D错误。

考点三牛顿第三定律

6.挂钩在生活中随处可见，如图为家中挂钩悬空挂一斜挎手提包，下列说法正确的是（）

A.背带对手提包的拉力与手提包的重力是一对相互作用力

B.手提包的背带越长，背带所受的拉力越大

C.挂钩对背带支持力与背带对挂钩的拉力是一对平衡力

D.缩短背带的长度，背带对挂钩的拉力不变

解析：D背带对手提包的拉力与手提包的重力是一对平衡力，选项A错误；手提包的背带越长，背带与竖直方向

的夹角越小，故背带所受的拉力越小，选项B错误；挂钩对背带支持力与背带对挂钩的拉力是一对相互作用力，

选项C错误；背带对挂钩的拉力等于手提包的重力大小，手提包的大小不变，方向竖直向下，因此缩短背带的长

度，背带对挂钩的拉力不变，选项D正确。

7.“倒立”可以利用地球引力对人体进行牵引和拉伸，可以帮助青少年保持良好体形，有助于增高，促进大脑发

育，提高记忆力。照片展示的是义乌某中学一位学生在宿舍中练习“靠墙倒立”的情景，宿舍的地面水平粗糙，

墙面光滑竖直。针对照片，下列同学的分析判断中正确的是（）

A.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力

B.墙面对人的作用力和人对墙面的作用力是一对平衡力

C.人对地面的压力是因为地面发生形变产生的

D.地面对人的支持力不一定等于人的重力

解析：A地面对人的支持力与人对地面的压力作用在两个相互作用的物体上，大小相等，是一对相互作用力，故

A正确；墙面对人的作用力受力物体为人，人对墙面的作用力受力物体为墙，故不符合平衡力的条件，故B错误；

人对地面的压力是因为人手发生形变产生的，故C错误；人在竖直方向上受重力、支持力，二力平衡，故D错

误。

8.（2023•浙江6月选考2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

解析：B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，此时足球不可以视为质点，A错

误；质量是惯性大小的唯一量度，足球在飞行和触网时质量不变，惯性不变，B正确；足球在飞行时，已经脱离

脚，所以不受脚的作用力，C错误；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错误。

能力练

9.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70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的

建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取

10m/s2）（）

A.510NB.490N

C.890ND.910N

解析：B设绳子对建筑材料的拉力为由牛顿第二定律得解得尸i=m（g+a）=210N,绳子对

工人的拉力F2=FI=210N,工人处于静止状态，则地面对工人的支持力FN=Mg-F2=490N,由牛顿第三定律

知，工人对地面的压力E/=PN=490N,故B正确。

10.（多选）滑梯如图1所示，为了研究方便，可将其简化为图2。已知滑梯和裤料之间的动摩擦因数为〃，某学生

质量为如重力加速度为g,滑梯与水平地面之间的夹角为凡下列说法中正确的是（）

A.学生对滑梯的压力和滑梯对学生的支持力是一对作用力与反作用力

B.学生沿滑梯加速下滑时受力平衡

C.下滑过程中，学生受到的合力大小为%gsin。

D.下滑过程中，学生受到的摩擦力大小为〃加geose

解析：AD学生对滑梯的压力和滑梯对学生的支持力是一对作用力与反作用力，故A正确；学生沿滑梯加速下滑

时具有沿滑梯向下的加速度，受力不平衡，故B错误；下滑过程中，学生受到的摩擦力大小为尸"'N=〃MgCOS。，

学生受到的合力大小为尸有=:wgsinmgsin0一〃加geos仇故C错误，D正确。

11.（多选）水平地面上放置一质量为根的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数恒定。如图甲所示，一小孩用一水平

推力厂推木箱，木箱在水平地面上做匀