2025版人教版高中物理精讲精练必修1第16讲：牛顿第二定律 原卷版

第16讲：牛顿第二定律

【考点归纳】

考点一：牛顿第二定律的定义理解

考点二：牛顿第二定律的同向性

考点三：牛顿第二定律的简单应用

考点四：牛顿第二定律求突变问题

考点五：牛顿第二定律分析动态运动过程

考点六：牛顿第二定律的综合问题

【知识归纳】

知识点一、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.

知识点二、力的单位

1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.

2．“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝1_kg·m/s2.

3．在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝1，此时牛顿第二定律可表示为

F＝ma.

知识点三.对牛顿第二定律的理解

2．解题的思路和关键

(1)选取研究对象进行受力分析；

(2)应用平行四边形定则或正交分解法求合力；

(3)根据F合＝ma求物体的加速度a.

【题型归纳】

题型一：牛顿第二定律的定义理解

1．（23-24高一上·陕西咸阳）关于牛顿第二定律，下列说法不正确的是（）

A．牛顿第二定律的表达式Fma是矢量式，a与F方向始终相同

B．某一瞬间的加速度，只能由这一瞬间的外力决定，而与这一瞬间之前或之后的外力无关

C．在公式Fma中若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和

D．物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同

2．（23-24高一上·浙江金华·阶段练习）下列关于牛顿第二定律的说法正确的是（）

A．如果加速度很大，所受的合外力一定很大

B．物体的加速度方向只由它所受的合力方向决定，与速度方向无关

C．物体所受的合力方向和加速度方向及速度方向总是相同的

D．一旦物体所受的合力为零，则运动物体的加速度立即为零，其运动也就逐渐停止了运动

3．（22-23高一上·上海普陀·期末）从牛顿第二定律可知（）

A．同一物体的运动速度变化越快，受到的合力也越大

B．同一物体的运动速度变化越小，受到的合外力也越小

C．物体的质量与它所受到合外力成正比，跟它的加速度成反比

D．同一物体的运动速度越大，受到的合外力也越大

题型二：牛顿第二定律的同向性

4．（24-25高一上·北京海淀·期中）小亮同学在地铁中把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临

时固定在地铁的竖直扶手上，在地铁的某一段运动过程中，细绳偏离了竖直方向一个不变的角度，圆珠笔相对于地

铁静止，他用手机拍摄了当时情景的照片如图，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。他的同学们根据这张照片提出了如

下猜想，其中正确的是（）

A．圆珠笔此时受力平衡

B．地铁不一定是在向左运动，但一定是在加速

C．地铁速度可能向左或者向右，但加速度一定向左

D．如果是在竖直加速上升的电梯中，细绳也可能稳定偏离竖直方向一个不变的角度

5．（23-24高一上·山西运城·期末）一支架固定在放于水平地面的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一

端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为，此时放在小车上质量M的A物体跟小车

相对静止，如图所示，下列说法正确的是（）

A．加速度的大小为gsin，方向向左

B．细线的拉力大小为mgcos，方向沿线斜向上

C．A受到的摩擦力大小为Mgtan，方向向左

D．A受到的摩擦力大小为Mgtan，方向向右

6．（22-23高一上·上海黄浦·期末）如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼10”战机大仰角沿直

线减速爬升的情景，则战机在爬升过程中所受合力方向（）

A．竖直向上B．与速度方向相同

C．与速度方向相反D．与速度方向垂直

题型三：牛顿第二定律的简单应用

g

7．（24-25高一上·全国）电梯内有一个质量为m的物体，用细线挂在电梯的天花板上，当电梯以的加速度竖直加

3

速下降时，细线对物体的拉力为（）

213

A．mgB．mgC．mgD．mg

334

8．（24-25高一上·全国）如图所示，一位同学手持球拍托乒乓球沿水平直线跑动，球拍与乒乓球相对静止且均相对

该同学静止，球拍平面和水平面之间夹角为。设球拍和乒乓球质量分别为M、m，不计球拍和乒乓球之间摩擦，

不计空气阻力，已知重力加速度为g，则（）

A．该同学做匀速直线运动B．乒乓球处于平衡状态

C．球拍受到的合力大小为MgtanD．球拍对乒乓球的支持力大小为mgcos

9．（24-25高一上·全国·单元测试）据《吕氏春秋》记载，我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗，寓意在新年里顺利

平安。如图所示，一个质量为50kg的沙发静止在水平地面上，春节扫尘时，甲、乙两人需要移开沙发，清扫污垢，

两人同时从背面和侧面分别用F1120N、F2160N的力推沙发，F1与F2相互垂直，且平行于地面，沙发与地面间

的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（g取10m/s2）（）

A．沙发不会被推动

2

B．沙发将沿着F1的方向移动，加速度大小为0.4m/s

2

C．沙发将沿着F2的方向移动，加速度大小为1.2m/s

D．沙发移动的加速度大小为2m/s2

题型四：牛顿第二定律求突变问题

10．（2024·湖南·高考真题）如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互

相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大

小分别为（）

A．g，1.5gB．2g，1.5gC．2g，0.5gD．g，0.5g

11．（24-25高一上·全国）如图，细绳一端固定在墙上，另一端拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平

弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，以下说法正确的是（重力加速度为g）（）

3

A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg

5

3

B．小球静止时细绳的拉力大小为mg

5

5

C．若将细绳烧断，烧断瞬间小球的加速度立即为g

3

D．若将细绳烧断，烧断瞬间小球的加速度立即为g

12．（24-25高一上·陕西西安·阶段练习）如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用

轻弹簧相连，图乙A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，在突

然撤去挡板的瞬间有（）

A．两图中两球加速度均为gsinB．两图中A球的加速度均为零

C．图乙中轻杆的作用力一定为零D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的3倍

题型五：牛顿第二定律分析动态运动过程

13．（23-24高一上·重庆江北·期末）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，设投放初速度

为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。则在箱子下落过

程中，下列说法正确的是（）

A．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大

B．箱子接近地面时，箱内物体可能处于超重状态

C．箱子先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的加速运动

D．若下落距离足够长，箱内物体所受支持力大小有可能等于它的重力大小

14．（23-24高一上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，在水平地面上，弹簧左端固定，右端自由伸长到O处并系住物

体m，现将弹簧压缩到A处，然后静止释放，物体一直可以运动到B处，如果物体受到的摩擦力恒定，则（）

A．物体从A到O先加速后减速B．物体从A到O加速运动，从O到B减速运动

C．物体运动到O处时所受合力为零D．物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小

15．（23-24高一上·湖北·期末）如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向右加速运动。货箱中石

块B的质量为m，则关于石块B的受力说法正确的是（）

A．石块B受到周围其他石块的作用力方向水平向右，大于等于ma

B．石块B受到周围其他石块的作用力方向斜向右上，大小大于ma

C．当加速度足够大，石块B受到的合力可能为零

D．当加速度足够小，石块B受到周围其他石块的作用力可能为零

题型六：牛顿第二定律的综合问题

16．（23-24高一上·黑龙江哈尔滨·期末）北方下雪天气，车辆行驶时需要减速慢行，一辆质量为2000kg的汽车以

15m/s的初速度在平直的公路上匀速行驶，驾驶员发现较远的前方出现事故，于是开始刹车，刹车后所受阻力不变，

行驶45m后停下，求：

（1）刹车后加速度的大小；

（2）汽车所受的阻力为多大？

17．（23-24高一上·江西·阶段练习）如图，某同学用一根轻绳拉着20kg的箱子行走在水平地面上，轻绳与水平方向

的夹角为53°，当该同学匀速行走时，轻绳上的拉力为100N，已知重力加速度为10m/s，sin530.8，cos530.6。

求：

（1）箱子与地面间的动摩擦因数多大；

（2）行走中，若将绳上的拉力突然增大为120N，则箱子的加速度多大？

18．（23-24高一上·山西太原·期末）如图所示，用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量为m的小球1和质量为2m

的小球2连接并悬挂。两小球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，弹簧c水平，重力加速度为g。

求：

（1）a绳对小球1拉力的大小，b绳对小球2拉力的大小；

（2）剪断细线b的瞬间，小球1与小球2加速度的大小。

【高分达标】

一、单选题

19．（22-23高一上·北京东城·期末）关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（）

A．根据公式Fma可知，物体所受的合外力跟其运动的加速度成正比

F

B．根据m可知，物体的质量与其运动的加速度成反比

a

F

C．根据m可知，物体的质量与其所受合外力成正比

a

F

D．根据a可知，物体的加速度大小与其所受合外力成正比

m

20．（24-25高一上·广东广州·阶段练习）如图是享誉中国第一高塔、世界第二高塔之称的广州塔“小蛮腰”。在维护

其外墙时，工人不小心掉落一颗螺钉。此螺钉由静止加速下落，在空气阻力作用下，螺钉的加速度方向不变、大小

逐渐减小直至为零，然后维持加速度为零进入收尾阶段。下列说法正确的是（）

A．下落过程中，螺钉加速度的方向有可能与速度方向相反

B．在空气阻力作用下，螺钉的速度变化越来越快

C．在空气阻力作用下，螺钉的位置变化越来越快

D．收尾阶段，螺钉停止运动

21．（24-25高一上·全国·课后作业）如图所示，质量均为m的小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起

来。已知重力加速度为g，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度分别为（）

A．0gB．g0C．ggD．2g0

22．（24-25高三上·山西太原）一乘客乘坐商场扶梯上楼，遇到紧急情况，扶梯启动了紧急制动功能，乘客随扶梯

一起减速运动。关于乘客的受力分析正确的是（）

A．B．

C．D．

23．（24-25高一上·全国·单元测试）如图所示，士兵正在进行拉轮胎跑的体能训练。某次训练时质量为m的轮胎在

15

水平地面上做匀加速直线运动，加速度大小为g，轻绳的拉力大小为mg，轮胎所受地面的摩擦力可忽略，

26

sin53o0.8，cos530.6，下列说法错误的是（）

1

A．轮胎对地面的压力大小为mg

3

B．轻绳与水平面的夹角为53o

C．轻绳拉力和轮胎重力的合力沿轮胎运动方向

D．若轻绳与水平面的夹角不变，则轮胎在地面上运动的加速度越大，对地面的压力越小

24．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将a和天

花板相连，已知物体a、b的质量相等，重力加速度为g。当在P点剪断绳子的瞬间，下列说法正确的是（）

A．物体a的加速度大小为零B．物体a的加速度大小小于g

C．物体b的加速度大小为零D．物体b的加速度与物体a的加速度大小相等

25．（23-24高一上·江苏镇江·阶段练习）一个质量为4kg的物体静置于光滑的水平面上，同时受到两个水平力F1和F2

的作用，F1F220N，F1与F2之间的夹角为120。则该物体产生的加速度（）

A．大小为lm/s2B．大小为5m/s2

C．方向与力F1的方向相同D．方向与力F1的夹角为120

26．（23-24高一上·江苏南京·期中）如图所示，物体A置于水平地面上，B、C叠放，A、B间连有轻质弹簧，弹簧

被压缩后用细线把A、B固定住，细线的拉力为F，A、B质量均为2m，C的质量为m，重力加速度为g，整个装

置处于静止状态。现将细线剪断，则在剪断细线的瞬间，下列说法正确的是（）

A．C物体的瞬时加速度为0B．C物体对B物体的压力变小

F

C．A物体对地面压力为F5mgD．B物体的瞬间加速度为

m

27．（23-24高二上·浙江·期末）如图为一游乐活动的示意图，金属导轨倾斜固定，倾角为α，导轨上开有一狭槽，内

置小球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向

夹角为β，且保持不变。假设抱枕质量为m1，小孩质量为m2，小球、绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法

正确的是（）

A．分析可知

B．β的大小与小孩的质量有关

C．小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下

（mm）sin

D．绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为12

m2

二、多选题

28．（24-25高一上·重庆·开学考试）如图所示，是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为

4103kg，其推进器的平均推力为1240N，在飞船与空间站对接后，推进器工作7s内，测出飞船和空间站速度变

化是0.07m/s。推进器的推力可视为这个系统所受的合力。下列说法正确的是（）

A．飞船与空间站对接前的加速度为0.2m/s2B．飞船与空间站对接后的加速度为0.01m/s2

C．空间站质量为1.24105kgD．空间站质量为1.2105kg

29．（23-24高一上·新疆·期末）如图所示，质量为2m的小球A和质量为m的小球B之间用轻弹簧连接，然后用细

绳悬挂起来静止不动，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度大小aA、aB分别为（）

13＝＝

A．aAgB．agC．agD．a0

2A2BB

30．（23-24高一下·湖北荆州·阶段练习）如图所示，质量均为m的A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天

花板上的O点和O点，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向间的夹角均为θ，细绳L2

水平拉直，则下列有关细绳L2被剪断瞬间的表述正确的是（）

A．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为cos:1

2

B．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为cos:1

C．A与B的加速度之比为cos:1

D．A与B的加速度之比为cos2:1

31．（23-24高一上·福建莆田·期末）如图所示，一辆位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的

夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是（）

A．小车静止时，Fmgsin，方向沿杆向上

B．小车静止时，Fmgcos，方向垂直于杆向上

C．小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上

D．小车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上

32．（23-24高一上·湖北十堰·期末）如图所示，置于水平面上的直角型木板（上、下表面均水平）上用足够长的轻

绳连接着一个质量为2kg的物块，轻绳水平，木板和物块间的动摩擦因数为0.5。开始时木板和物块都静止，绳处

于绷直状态且拉力为零。取重力加速度大小g10ms2。在物块与右侧挡板碰撞前，下列说法正确的是（）

A．当木板以大小为4ms2的加速度向右匀加速运动时，物块所受的摩擦力大小为8N

B．当木板以大小为6ms2的加速度向右匀加速运动时，物块对轻绳的拉力大小为6N

C．当木板以大小为4ms2的加速度向左匀加速运动时，物块所受的摩擦力大小为4N

D．当木板以大小为6ms2的加速度向左匀加速运动时，物块的加速度大小为5ms2

三、解答题

33．（24-25高一上·全国）电梯内有一质量为m的物体，被细线挂在电梯的天花板上。（g为重力加速度）

g

(1)若电梯的加速度竖直减速下降则细线对物体的拉力是多大？

3

g

(2)若电梯的加速度竖直加速上升则细线对物体的拉力是多大？

3

g

(3)若电梯以的加速度竖直减速上升，则细线对物体的拉力是多大？

3

34．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）如图所示，小球质量为m，斜劈质量为M、斜面倾角为θ，用水平向右的推力

作用在斜劈上时，小球位于斜劈的斜面上和斜劈恰好相对静止。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，求：

（1）斜劈对小球的支持力大小N；

（2）水平推力的大小F。

35．（24-25高一上·全国·单元测试）如图所示，质量为M3kg的长方体铁箱在与水平方向成角的推力F的作用

下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为