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，方向向左B．细线的拉力大小为，方向沿线斜向上C．A受到的摩擦力大小为，方向向左D．A受到的摩擦力大小为，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速下降时，细线对物体的拉力为（）A． B． C． D．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 D．球拍对乒乓球的支持力大小为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、的力推沙发，与相互垂直，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）（

）A．沙发不会被推动B．沙发将沿着的方向移动，加速度大小为C．沙发将沿着的方向移动，加速度大小为D．沙发移动的加速度大小为题型四：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、、、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， B．2g， C．2g， D．g，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）（）A．小球静止时弹簧的弹力大小为B．小球静止时细绳的拉力大小为C．若将细绳烧断，烧断瞬间小球的加速度立即为D．若将细绳烧断，烧断瞬间小球的加速度立即为g12．（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 B．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，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向右加速运动。货箱中石块的质量为，则关于石块的受力说法正确的是（）A．石块受到周围其他石块的作用力方向水平向右，大于等于B．石块受到周围其他石块的作用力方向斜向右上，大小大于C．当加速度足够大，石块受到的合力可能为零D．当加速度足够小，石块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，，。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．根据公式可知，物体所受的合外力跟其运动的加速度成正比B．根据可知，物体的质量与其运动的加速度成反比C．根据可知，物体的质量与其所受合外力成正比D．根据可知，物体的加速度大小与其所受合外力成正比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．0

g B．g

0 C．g

g D．2g

022．（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的轮胎在水平地面上做匀加速直线运动，加速度大小为，轻绳的拉力大小为，轮胎所受地面的摩擦力可忽略，，，下列说法错误的是（）A．轮胎对地面的压力大小为B．轻绳与水平面的夹角为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gC．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）一个质量为的物体静置于光滑的水平面上，同时受到两个水平力和的作用，，与之间的夹角为。则该物体产生的加速度（）A．大小为 B．大小为C．方向与力的方向相同 D．方向与力的夹角为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0 B．C物体对B物体的压力变小C．A物体对地面压力为 D．B物体的瞬间加速度为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D．绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为二、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，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站速度变化是。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 B．飞船与空间站对接后的加速度为C．空间站质量为 D．空间站质量为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（）A． B． C． D．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和轻弹簧系在天花板上的O点和点，A、B两小球之间用一轻质细绳连接，细绳、弹簧与竖直方向间的夹角均为θ，细绳水平拉直，则下列有关细绳被剪断瞬间的表述正确的是（）A．细绳上的拉力与弹簧弹力之比为B．细绳上的拉力与弹簧弹力之比为C．A与B的加速度之比为D．A与B的加速度之比为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，，方向沿杆向上B．小车静止时，，方向垂直于杆向上C．小车向右匀速运动时，一定有，方向竖直向上D．小车向右匀加速运动时，一定有，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。在物块与右侧挡板碰撞前，下列说法正确的是（

）A．当木板以大小为的加速度向右匀加速运动时，物块所受的摩擦力大小为B．当木板以大小为的加速度向右匀加速运动时，物块对轻绳的拉力大小为C．当木板以大小为的加速度向左匀加速运动时，物块所受的摩擦力大小为D．当木板以大小为的加速度向左匀加速运动时，物块的加速度大小为三、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）(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？(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)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？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。铁箱内有一个质量为的木块恰好能静止在左壁上，木块