考点 11 牛顿运动定律
1. 高考真题考点分布
题型 考点考查 考题统计
选择题 牛顿第一定律 惯性 2023 年浙江卷
选择题 牛顿第二定律 2024 年湖南卷
选择题 牛顿第三定律 2023 年海南卷
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对牛顿三定律基本规律的考查，多以选择题的形式出现，同时与实际生活的实例结论紧
密，题目相对较为简单。
【备考策略】
1.掌握并会利用牛顿三大定律处理物理问题。
2.会利用牛顿第二定律解决瞬时加速度问题和超重失重问题。
【命题预测】重点关注牛顿第二定律的基本应用。
一、牛顿第一定律 惯性
1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；
②揭示了运动与力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生
加速度的原因。
2．惯性
(1)定义：物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。
二、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。
3.适用范围：
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。
三、牛顿第三定律
1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体
一定同时对前一个物体也施加了力，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力与反作用力。
2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
3．表达式：F＝－F′。
考点一 牛顿第一定律
考向 1 牛顿第一定律与伽利略理想斜面实验
1．牛顿第一、第二定律的关系
(1)牛顿第一定律是以理解实验为基础，经过科学抽象、归纳推理总结出来的，牛顿第二定律是实验定律。
(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它揭示了物体运动的原因和力的作用对运动的影响；牛顿第二
定律则定量指出了力和运动的联系。
(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。
2．伽利略的理想实验
(1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。
(2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。
伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以
完美地解释物理学规律或理论。
1．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研
究方法．图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是
（ ）
A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B．图甲中的实验可以在实验室中真实呈现
C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间的测量更容易
D．图乙中逐渐改变斜面的倾角，通过实验得出自由落体运动是匀变速运动
【答案】C
【详解】A．题图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故 A 错误；
B．完全没有摩擦阻力的斜面实际上是不存在的，因此该实验不可能在实验室真实呈现，故 B 错误；
C．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学
推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比，由于当时用滴水法计算，无法记录自由
落体的较短时间，因此伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在
斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以时间的测量更容易，故 C 正
确；
D．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推得出自由落体运动是匀变速运
动的结论，故 D 错误。故选 C。
2．如图所示，一个劈形物体 A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一个小球
B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．可能为图中箭头所示的直线
D．为一曲线
【答案】B
【详解】梯形物体 A 释放前，小球受到重力和支持力，两力平衡；梯形物体 A 释放后，由于梯形物体 A 各
面光滑，则小球水平方向不受力，根据牛顿第一定律知，小球在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状
态，而竖直方向上梯形物体 A 对 B 的支持力将小于小球的重力，小球将沿竖直方向做加速运动，所以小球
在碰到斜面前的运动是竖直向下的加速运动，其运动轨迹是竖直向下的直线。故选 B。
考向 2 惯性与质量
对惯性的理解：
(1)保持“原状”：物体在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)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。
(3)惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的速度和受力情况无关。
3．2023 年 12 月 21 日 21 时 35 分，经过约 7.5 小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江
新林密切协同，在中国空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等
既定任务，安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。以下说法正确的是（ ）
A．空间站里的航天员惯性消失了
B．空间站里的航天员可以用天平称量自己的体重
C．地面科研人员在指挥汤洪波做维修动作时，可将他视为质点
D．航天员乘坐飞船返回地面前，在减速下降过程中处于超重状态
【答案】D
【详解】A．物体的惯性大小由物体的质量决定，可知，空间站里的航天员惯性并没有消失，故 A 错误；
B．空间站里的航天员处于完全失重状态，与重力有关的现象均不再存在，此时，空间站里的航天员不能
够用天平称量自己的体重，故 B 错误；
C．地面科研人员在指挥汤洪波做维修动作时，汤洪波的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此
时不能够将他视为质点，故 D 错误；
D．航天员乘坐飞船返回地面前，在减速下降过程中，速度向下，加速度方向向上，可知航天员处于超重
状态，故 D 正确。
故选 D。
4．“天宫课堂”第四课于 2023 年 9 月 21 日下午开课，在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一
颗水球，桂海潮用球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（ ）
A．梦天实验舱内，水球质量变大，其惯性不变
B．梦天实验舱内，水球弹开的速度越大，其惯性越大
C．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的
D．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
【答案】C
【详解】AB．梦天实验舱内，水球质量不变，其惯性不变，故 AB 错误；
C．根据弹力产生的条件可知，击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故 C 正确；
D．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相互作用力，故 D 错误；
故选 C。
考点二 牛顿第二定律
考向 1 对牛顿第二定律的理解
1.表达式：F＝ma，其中 F为物体受到的合外力。
2.牛顿第二定律的五个特性
3.合力、加速度、速度之间的决定关系
(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。
Δv F 1
(2)a＝ 是加速度的定义式，a 与 Δv、Δt 无必然联系；a＝ 是加速度的决定式，a∝F，a∝ 。
Δt m m
(3)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。
5．牛顿第二运动定律定量地说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系，和牛顿第一运动定
律、牛顿第三运动定律共同组成了牛顿运动定律，是力学中重要的定律，是研究经典力学的基础，阐述了
经典力学中基本的运动规律。下列关于牛顿运动定律表述正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是伽利略发现的
F
B．由 a = 知，当 F=0 时，a=0，可得，牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例
m
C．作用力和反作用力一定是同种性质力
D．牛顿运动定律都可以通过实验直接得出
【答案】C
【详解】A．牛顿第一定律是牛顿发现的，选项 A 错误；
B．牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，并且定义了惯性概念，牛顿第二定律给出了加速度与
力和质量的关系，故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不是牛顿第二定律的特例，故 B 错误；
C．作用力和反作用力一定是同种性质力，选项 C 正确；
D．牛顿第一运动定律不可以通过实验直接得出，选项 D 错误。
故选 C。
6．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F = ma 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F = ma 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
【答案】D
【详解】A．牛顿第二定律的表达式F = ma 是矢量式，a 与 F 方向始终相同，故 A 正确；
F
B．根据 a = 知，合力变化时，加速度随之变化，某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与
m
这一瞬时之前或之后的外力无关，故 B 正确；
C．在公式 F＝ma 中，若 F 为合力，a 等于作用在物体上的合力与质量的比值，根据力的独立作用原理
知，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，故 C 正确；
D．根据 F＝ma 知加速度的方向与合外力的方向相同，但运动的方向不一定与加速度方向相同，所以物体
的运动方向与物体所受合力的方向不一定一致，故 D 错误。
本题选不正确的，故选 D。
考向 2 牛顿第二定律的瞬时加速度问题
1.轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点：
对于轻绳、轻杆和硬接触面这类物体认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)
后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。
①在瞬时问题中，其弹力可以看成是瞬间改变的。
②一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时，均可按此模型处理。二、弹力不能瞬间改变
的情形。
2.弹簧、橡皮绳模型的特点
①当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的形变量不会瞬间发生突变。
②在求解瞬时加速度的问题中，其弹力的大小可认为是不变的，即弹簧或橡皮绳的弹力不发生突变。
g
7．如图所示，在向右做加速度为 的匀加速直线运动的车厢内，小球与车厢相对静止，轻绳 a 斜向上，
3
轻质弹簧 b 水平。某一时刻，轻绳 a 突然断裂（重力加速度为 g），断裂瞬间小球的加速度大小为（ ）
5
A．g B． 2g C． g
4
D． g
3 3
【答案】B
【详解】a 断裂前，对小球受力分析，如图所示
则有Fa sin 37° = mg ，Fa cos37° - Fb = m
g
× 联立解得轻质弹簧 b 的弹力为Fb = mg 当 a 突然断裂时，弹簧弹3
F
力保持不变，则小球受到的合力大小为F 2 2 小球的加速度大小为 a = 合 = 2g 故选合 = Fb + (mg) = 2mg m
B。
8．如图所示，在倾角为q 的光滑斜面上，A、B、C 三个质量相等的物体分别用轻绳或轻弹簧连接，在沿
斜面向上的恒力 F 作用下三者保持静止，已知重力加速度为 g，下列说法不正确的是（ ）
A．在轻绳被烧断的瞬间，A 的加速度大小为 0
B．在轻绳被烧断的瞬间，B 的加速度大小为 g sinq
C．突然撤去外力 F 的瞬间，B 的加速度大小为 0
D．突然撤去外力 F 的瞬间，C 的加速度大小为 g sinq
【答案】D
【详解】A．在轻绳被烧断瞬间，弹簧的弹力保持不变，则 A 的受力保持不变，所以 A 的加速度为零，故
A 正确；
B．在轻绳被烧断之前，对整体分析，根据平衡条件可得F = 3mg sinq 对 BC 整体分析 kx = 2mg sinq 在轻绳
被烧断瞬间对 B，根据牛顿第二定律可得 kx - mg sinq = maB 解得 aB = g sinq 故 B 正确；
CD．突然撤去外力 F 的瞬间，弹簧的弹力保持不变，此时 BC 是一个整体，整体受力没有变化，所以加速
度都等于零，故 C 正确，D 错误。
此题选择不正确的，故选 D。
考向 3 超重与失重
1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态无关。
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
2.超重、失重和完全失重的比较
比较项 超重 失重 完全失重
现象 视重大于实重 视重小于实重 视重等于 0
产生条件 物体的加速度向上 物体的加速度向下 物体的加速度等于 g
运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以加速度 g 加速下降或减速上升
原理方程 F-mg=ma→F=m(g+a) mg-F=ma→F=m(g-a) mg-F=mg→F=0
3.超重与失重的的判断方法
(1)判断超重和失重现象的三个角度
①从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时
处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。
②从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；
向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。
③从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。
(2)对超重和失重问题的三点提醒
①发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。
②并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处
于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。
③发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。
9．一人乘电梯上楼，在竖直上升的过程中如果加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为加速
度 a 的正方向，则（ ）
A．前 2s 人和电梯处于失重状态
B．2s~4s 的过程中人对地板的压力变小
C．t＝6s 时人对地板的压力为 0
D．t＝8.5s 时人对地板的压力最大
【答案】B
【详解】A．前 2s 人和电梯加速度向上，则处于超重状态，选项 A 错误；
B．2s~4s 内向上的加速度减小，则根据
N=mg+ma
可知，人对地板的压力变小，选项 B 正确；
C．t＝6s 时加速度为零，则人对地板的压力为 mg，选项 C 错误；
D．t＝8.5s 时加速度向下且最大，人处于最大的失重状态，则此时人对地板的压力最小，选项 D 错误。
故选 B。
10．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为 50kg
的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度
g =10m / s2 ，由此可判断（ ）
A．乘客处于超重状态
B．电梯可能加速上升，加速度大小为 2.5m / s2
C．电梯可能减速上升，加速度大小为5m / s2
D．乘客对电梯地板的压力为 375N
【答案】D
3 1
【详解】ABC．电梯静止时，对小球 kx = mg 电梯运行时，对小球F合 = mg - k· x = mg = ma 解得此时小球4 4
1 2
加速度 a = g = 2.5m / s 竖直向下，即电梯和乘客加速度都向下，处于失重状态。电梯可能加速下降或是
4
减速上升，加速度大小为 2.5m / s2 ，ABC 错误；
D．对乘客Mg - N = Ma 乘客对电梯地板的压力 N ' = N = 375N ，D 正确。故选 D。
考点三 牛顿第三定律
考向 1 牛顿第三定律应用
作用力与反作用力的特点：
(1)三同：①同大小；②同变化；③同性质
(2)三异：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同
(3)二无关：①与相互作用的物体运动状态无关；②与是否和其他物体相互作用无关；
11．如图所示，瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河（绳子质量不计），最后乙获胜。下列说法正确的是
（ ）
A．两人僵持不下保持静止时，地面对甲的摩擦力水平向右
B．两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对甲的支持力是一对相互作用力
C．甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小
D．甲被加速向右拉时，绳对甲的拉力大小等于甲对绳的拉力大小
【答案】D
【详解】A．两人僵持不下保持静止时，甲有向右的运动趋势，地面对甲的摩擦力水平向左，故 A 错误；
B．两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对甲的支持力作用在同一物体上，是一对平衡力，故 B 错
误；
CD．同一根绳子的拉力相等，则甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小和绳对甲的拉力大小是相等的，故
C 错误，D 正确；
故选 D。
12．如图所示，一黑板擦因磁力作用被吸附在竖直黑板上处于静止状态，则黑板擦（ ）
A．受到的摩擦力等于自身重力
B．受到的摩擦力与自身重力是一对相互作用力
C．对黑板的压力大于黑板对黑板擦的支持力
D．对黑板的压力与黑板对黑板擦的弹力是一对平衡力
【答案】A
【详解】AB．黑板擦受到的摩擦力与自身重力是一对平衡力，所以受到的摩擦力等于自身重力，故 A 正
确，B 错误；
CD．黑板擦对黑板的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对相互作用力，大小相等，故 CD 错误。
故选 A。
考向 2 作用力和反作用力与一对平衡力的区别
名称
作用力与反作用力 一对平衡力
项目
作用对象 两个相互作用的不同物体 同一个物体
作用时间 一定同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失
力的性质 一定相同 不一定相同
作用效果 不可抵消 可相互抵消
13．如图，甲、乙两位同学进行掰手腕游戏，F1为甲对乙的作用力，F2为乙对甲的作用力，则
A．F1和 F2是性质相同的力 B．若甲赢了，说明 F1大于 F2
C．僵持阶段，F1与 F2是一对平衡力 D．若甲先发力，则 F1出现后，F2才出现
【答案】A
【详解】甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力，它们是同一性质的力，始终等大反
向，且同时产生、同时变化、同时消失。
故选 A。
14．10 月 8 日，杭州第 19 届亚运会圆满落幕。这场集体育盛事与科技创新于一体的盛会，展示了智能亚
运的未来愿景和技术实力。如图为正在水平田径场运送铁饼的机器狗，铁饼固定在机器狗背部。对该运输
过程，下列说法正确的是（ ）
A．铁饼对机器狗的压力是铁饼发生弹性形变产生的
B．机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力方向竖直向上
C．机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力大于铁饼对机器狗的作用力
D．机器狗减速行驶时，机器狗受到的重力和地面对机器狗的支持力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A．铁饼对机器狗的压力是铁饼发生弹性形变产生的，选项 A 正确；
B．机器狗加速行驶时，铁饼受的合力方向水平向前，则机器狗对铁饼的作用力与重力的合力水平向前，
则机器狗对铁饼的作用力斜向上方向，选项 B 错误；
C．机器狗对铁饼的作用力与铁饼对机器狗的作用力是相互作用力，等大反向，选项 C 错误；
D．机器狗减速行驶时，竖直方向受力平衡，即机器狗受到的重力与铁饼的重力之和与地面对机器狗的支
持力是一对平衡力，选项 D 错误。
故选 A。
1．如图所示，匀速向右运动的水罐车内装满了水，车内有一浮在顶部的乒乓球 A、一沉底的金属球 B。当
水罐车刹车时，两小球相对容器的运动情况是（ ）
A．A、B 球一起向右运动 B．A 球向左运动，B 球向右运动
C．A 球向右运动，B 球向左运动 D．A、B 球一起向左运动
【答案】B
【详解】水罐车刹车时，由于惯性，水罐车内的水、乒乓球 A、金属球 B 有想保持原来向右运动状态的趋
势，但由于乒乓球 A 的密度小于水的密度，即乒乓球 A 的质量小于同体积水的质量，质量小，惯性就小，
所以乒乓球 A 会被相对于车向右运动的水挤向左边，故乒乓球 A 会向左运动；而金属球 B 的质量较大，惯
性较大，在与水的抗衡中会向右运动。
故选 B。
2．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．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
C．物体的速度变化很大，加速度一定大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度变化很快，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
【答案】B
【详解】加速度反映了速度变化的快慢，与速度大小无关，与速度变化的大小无关。加速度与合外力成正
比。
故选 B。
3．如图所示，质量相等的两小球 A、B，二者用一轻弹簧竖直连接，A 的上端用轻绳系在足够高的天花板
上，初始时 A、B 均静止。现将轻绳剪断，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）
A．A 的加速度大小的最大值为 g
B．B 的加速度大小的最大值为 2g
C．A 的位移大小一定大于 B 的位移大小
D．A 的速度大小均不大于同一时刻 B 的速度大小
【答案】C
【详解】A B．设小球 A 与 B 的质量为 m，细线剪断瞬间，弹簧长度不变，弹力不变， B 球的合力为零，
则 B 球的加速度为零， A 球加速度为
a mg + mgA0 = = 2gm
两小球从静止开始下落，至弹簧第一次恢复原长过程中，设弹簧的伸长量为 x。
对 A 球，由牛顿第二定律得
mg + kx = maA
对 B 球，由牛顿第二定律得
mg - kx = maB
可知随着 x 减小，A 球的加速度 aA 减小，B 球的加速度 aB增大，所以细线剪断瞬间，A 球的加速度最大，
为 2g。当弹簧第一次恢复原长时， B 球的加速度最大，为 g。故 A B 错误；
C D．由上分析可知，从开始下落到弹簧第一次恢复原长的过程中，A 球的加速度大于 B 球的加速度，所以
A 球的位移大小一定大于 B 球的位移大小，A 球的速度大小均大于同一时刻 B 球的速度大小，故 C 正确，
故 D 错误。
故选 C。
4．我国北方小孩在秋天常玩的一种游戏，叫“拔老根儿”，如图所示。其实就是两个人，每人手里拿着长长
的杨树叶根，把两个叶根十字交错在一起，两人各自揪住自己手里叶根的两头，同时使劲往自己怀里拽，
谁手里的叶根儿断了谁输。假如两小孩选用的树叶根所承受的最大拉力相等， 则下列说法正确的是
（ ）
A．叶根夹角较小的一方获胜
B．力气较大的小孩获胜
C．叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更大些
D．叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更小些
【答案】A
【详解】根据牛顿第三定律可知，叶根夹角较大的一方的叶根与另一方的叶根的作用力大小相等；以两个
叶根十字交错点为对象，可知每个叶根对交错点的作用力的合力大小相等，根据
F合 = 2F cosq
可知叶根夹角q 较小的一方，叶根产生的拉力较小，则叶根夹角较大的一方先达到树叶根所承受的最大拉
力，故叶根夹角较小的一方获胜。
故选 A。
5．如图所示是东北某地爷孙俩在水平的雪地里玩耍时狗拉雪橇的图片，忽略摩擦力以外的其他阻力，以
下说法正确的是（ ）
A．狗拉雪橇匀速前进时，雪橇的运动速度越大，狗拉雪橇的力也越大
B．如果摩擦力可忽略不计，没有狗的拉力，雪橇也能做匀速度直线运动
C．狗拉雪橇做加速运动时，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对平衡力，大小始终相等
【答案】B
【详解】A．狗拉雪橇匀速前进时，狗拉雪橇的力等于雪橇所受的滑动摩擦力，跟雪橇的运动速度大小无
关，故 A 错误；
B．如果摩擦力可忽略不计，没有狗的拉力，雪橇由于惯性也能做匀速度直线运动，故 B 正确；
CD．狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对相互作用力，大小总是相等，故 CD 错误。
故选 B。
6．一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移 x 与时间 t 的图像如图所示，其中 t1到 t2时间段图像为直线。则以
下说法正确的是（ ）
A． t1 ~t2时间内，乘客处于超重状态
B． t2 ~ t3时间内，乘客的速度一直增大
C．0 ~ t1时间内，乘客对电梯的压力大于乘客重力
D．0 ~ t1时间内，乘客对电梯的压力小于电梯对乘客的作用力
【答案】C
【详解】A．由图像可知，图像上某点的切线斜率的大小等于该点对应的运动物体的速度大小，则在 t1 ~t2
时间内，物体的速度一直不变，物体处于平衡状态，加速度为 0，故 A 错误；
B． t2 ~ t3时间内，乘客的速度变小，做减速运动，故 B 错误；
CD．0 ~ t1时间内，乘客的速度变大，做加速运动，加速度向上，乘客处于超重状态，乘客对电梯的压力大
于乘客的重力，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
7．智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，
通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为 g。下列说法正确
的是（ ）
A．t 时刻手机处于完全失重状态 B．t 时刻手机开始向上运动
C．t 时刻手机达到最大速度 D．手机始终没有脱离手掌
【答案】A
【详解】A．t 时刻手机加速度为 -g ，方向竖直向下，手机处于完全失重状态故 A 正确；
BC．由题可知整个过程为先托着手机0 : t2 向下做加速运动， t2 : t3 向下做减速运动， a - t 图像与坐标轴
围成的面积为速度，t 时刻手机达加速度为正方向的最大值，故 t 速度小于 t2 速度不是最大，故 BC 错误；
D．手机加速度向上时受到手向上的支持力不会脱离手掌，手机加速度为 -g 的过程中处于完全失重状态，
可以说此过程手机和手脱离也可以说恰好没有脱离手掌，故 D 错误。
故选 A。
8．一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端
O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了 x0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到
零过程中，物块的加速度大小 a 随下降位移大小 x 变化的图像，可能是下图中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿
第二定律得
mg- kx = ma
解得
a k= g - x
m
可知，a 与 x 是线性关系，当 x 增大时，a 减小。当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度为 0，,当弹
力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律
kx-mg = ma
解得
a k= x - g
m
a 与 x 是纯性关系，当 x 增大时，a 增大。若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块
运动到最低点时加速度大小等于 g。方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点
时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于 g。故选 D。
9．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．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B．没有力作用，物体只能处于静止状态
C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
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
【答案】AD
【分析】根据惯性定律解释即可：任何物体都有保持原来运动状态的性质，惯性的大小只跟质量有关，与
其它任何因素无关．
【详解】A．任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫着惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯
性，故 A 正确；
B．没有力作用，物体可以做匀速直线运动，故 B 错误；
C．惯性是保持原来运动状态的性质，圆周运动速度是改变的，故 C 错误；
D．运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，故 D 正确．
10．小明坐在正在行驶中的火车上，发现桌面上碗中的水面发生倾斜，如图所示，由此可以判断出火车正
在如何运动（ ）
A．向左加速 B．向左减速
C．向右加速 D．向右减速
【答案】BC
【分析】根据题意，本题考查惯性的规律，一切物体总有保持原来运动状态的性质，叫惯性．当两个物体
间产生相对运动时，上部的水由于惯性会保持原来的运动状态，就会倾斜，本题可以根据选项判断能否发
生题干中的现象．
【详解】水和碗在随车匀速行驶的过程中，水面水平．水面突然向左倾斜，根据惯性的规律可知，碗可能
向左减速，由于水存在惯性，还想保持原来的运动状态，立刻向左倾斜；也可能是碗随车向右加速，水中
的碗由于惯性，还想保持原来的运动状态，立刻向左倾斜．故 AD 错误，BC 正确．
故本题 BC．
11．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自
动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，乘客（ ）
A．处于失重状态
B．重力势能增加
C．受到向右的摩擦力作用
D．所受力的合力沿斜面向上
【答案】AB
【详解】A．当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的加速度，所以处于失重状
态，故 A 正确；
B．此车上坡，所以乘客重力势能增加，故 B 正确；
C．对乘客进行受力分析，乘客受重力，支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力必沿水平方
向，所以受到向左的摩擦力作用，故 C 错误；
D．由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下，故 D 错误。
故选 AB。
12．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块 A、B、
C、D，其中 A、B 用不可伸长的短绳相连，C、D 用一轻弹簧相连。初状态时，4 个物块处于静止状态，不
计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ）
A．剪断 AB 间绳子瞬间，D 物块的加速度为 0
B．剪断 AB 间绳子瞬间，C 物块的加速度为 0.5g，方向竖直向下
C．剪断 CD 间弹簧瞬间，A 物块的加速度为 0.5g，方向竖直向下
D．剪断 AC 绳子瞬间，A 物块的加速度为 0.5g，方向竖直向下
【答案】AB
【详解】A．对 D 进行受力分析，弹簧弹力与重力等大反向，剪断 AB 间绳子的瞬间，弹簧弹力不能突变，
D 依旧受力平衡，加速度为零，故 A 正确；
B．剪断 AB 间绳子的瞬间，对 AC 整体受力分析有F弹 + mg - mg = 2ma ，F弹 = mg 得 C 加速度为 a = 0.5g 方
向竖直向下，故 B 正确；
C．剪断 CD 间弹簧瞬间，弹簧弹力突变为 0，对 A、B、C 整体受力分析有 2mg - mg = 3ma '得 A 的加速度为
a ' 1= g 方向竖直向下，故 C 错误；
3
D．剪断 AC 绳子瞬间，A、B 开始做自由落体，所以 A 物块加速度为 g，故 D 错误。故选 AB。
13．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg 的物体 A、B（B 物体与弹簧
栓接），弹簧的劲度系数为 k = 50N / m ，初始时系统处于静止状态。现用一方向竖直向上的拉力F 作用在
物体 A 上，使物体 A 开始向上做加速度 a = 4m / s2 的匀加速直线运动，重力加速度 g 取10m / s2 ，空气阻力
忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．外力F 刚施加的瞬间，F 的大小为 4N
B．当弹簧压缩量减小到0.3m时， A、B间弹力大小为1.2N
C．A、B 分离时，A 物体的位移大小为0.12m
D．B 物体速度达到最大时，B 物体的位移为0.20m
【答案】CD
【详解】A．施加外力前，系统处于静止状态，对整体受力分析，由平衡条件可得
2mg = kx0
代入数据解得
x0 = 0.4m
外力施加的瞬间，物体 A 加速度为 4m/s2，对整体由牛顿第二定律得
F - 2mg + kx0 = 2ma
代入数据解得
F = 8N
A 错误；
B．当弹簧压缩量减小到0.3m时，设 A、B 间弹力大小为 FAB，对 A 受力分析，由牛顿第二定律可得
F + FAB - mg = ma
对 A、B 组成的系统受力分析，由牛顿第二定律得
F + kx1 - 2mg = 2ma
代入数据解得
FAB =1N
B 错误；
C．设 A、B 分离时，弹簧的形变量为 x2，对 B 受力分析，由牛顿第二定律得
kx2 - mg = ma
所以 A 物体的位移大小为
x0 - x2 = 0.4 - 0.28 = 0.12m
C 正确；
D．当 B 物体的合力为零时速度最大，由 C 可知，A、B 分离时有向上的加速度，所以速度最大时 A、B 已
经分离，当合力为零时，对 B 受力分析，由平衡条件得
kx3 = mg
代入数据解得
x3 = 0.2m
D 正确。
故选 CD。
14．跳马是一项竞技体操项目。在 2023 年成都大运会女子跳马比赛中，一运动员经过助跑、前空翻、踏
板起跳、前空翻、双手推撑跳马（如图所示）、腾空翻转一系列精彩动作后稳稳落在软垫上，赢得了现场
观众热烈的掌声。下列说法正确的是（ ）
A．助跑过程中，随速度的增大，运动员的惯性逐渐增大
B．踏板过程中，踏板一直对运动员做正功
C．推撑跳马过程中，运动员对跳马的力和跳马对运动员的力大小相等
D．落地处铺软垫，目的是减小支撑面对运动员的平均作用力大小
【答案】CD
【详解】A．物体的惯性只与物体的质量有关，助跑过程中，随速度的增大，运动员的惯性不变，故 A 错
误；
B．运动员从开始与踏板接触到运动至最低点的过程，跳板对运动员做负功，故 B 错误；
C．推撑跳马过程中，运动员对跳马的力和跳马对运动员的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向
相反，故 C 正确；
D．落地处铺软垫，目的是增加运动员落地过程的时间，减小支撑面对运动员的平均作用力大小，故 D 正
确。
故选 CD。
15．2021 年第 14 届全运会资格赛落幕，董栋和刘灵玲分获男、女个人蹦床冠军。若将弹簧床等效为竖直
轻弹簧，运动员在一次蹦床过程中从最低点由静止竖直向上运动的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其
速度-时间图像如图所示，其中Oabc 段为曲线，直线 cd 与曲线相切于 c 点， abc部分关于 t = t2 对称。不计
空气阻力，则（ ）
A．运动员在0 : t1时间与弹簧组成的系统机械能守恒
B．在 t2 时弹簧弹性势能为零，运动员机械能最大
C．运动员在 t4 时到达最高处，处于失重状态
D．运动员在 t1 时与 t3时加速度大小相等，都处于失重状态
【答案】AC
【详解】A．在0 : t1时间内，只有重力和弹簧弹力做功，则运动员与弹簧组成的系统机械能守恒，A 正
确；
B．在 t3时运动员开始做竖直上抛运动，弹簧弹性势能为零，运动员机械能最大，B 错误；
C．运动员在 t4 时速度为零，运动至最高点，处于完全失重状态，C 正确；
D．由对称性可知，运动员在 t1 时与 t3时图像斜率相大小相等，则加速度大小相等。运动员在 t1 时加速度向
上，处于超重状态，在 t3时加速度向下，处于失重状态。D 错误。
故选 AC。
16．在例题中，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况，已知 t＝0 时刻人处于静止
状态。根据图像判断下列说法正确的是（ ）
A．从图像显示此人完成了两组“下蹲－起立”动作
B．图中 t1时刻人处于失重状态
C．图中 t2时刻人具有向上的加速度
D．“起立”的过程先超重后失重
【答案】BCD
【详解】A．根据图像可以知，加速度先向下后向上，之后又先向上后向下。而下蹲的过程中，先向下加
速度运动，再向下减速到停止，加速度先向下再向上；起立的过程中，先向上加速度运动，再向上减速到
停止，加速度先向上再向下，所以此人完成了一组“下蹲－起立”动作，故 A 错误；
B．由图可知 t1时刻压力小于重力，人处于失重状态，故 B 正确；
C．由图可知图中 t2时刻，压力大于重力，人具有向上的加速度，故 C 正确；
D．“起立”的过程，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下，先超重后失重，故 D
正确。故选 BCD。
1．（2024·广东·高考真题）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方 H 高度处由静止
释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为 y。所受合外力为 F，运动时间为 t。忽
略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其F - y 图像或 y - t 图像
可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】AB．在木块下落 H 高度之前，木块所受合外力为木块的重力保持不变，即F = mg 当木块接触弹
簧后，弹簧弹力向上，则木块的合力F = mg - k y - H
到合力为零前，随着 y 增大F 减小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中木块所受合外力向上，
随着 y 增大F 增大，F - y 图像如图所示
故 B 正确，A 错误；
1
CD 2．在木块下落 H 高度之前，木块做匀加速直线运动，根据 y = gt 速度逐渐增大， y - t 图像斜率逐渐
2
增大，当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律mg - k y - H = F = ma 木块的速度继续增大，
做加速度减小的加速运动，所以 y - t 图像斜率继续增大，当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中
F = k y - H - mg 木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以 y - t 图斜率减小，到达最低
点后，木块向上运动，经以上分析可知，木块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，
再做匀减速直线运动到最高点， y - t 图像大致为
故 CD 错误。故选 B。
2．（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，1.5g B．2g，1.5g C．2g，0.5g D．g，0.5g
【答案】A
【详解】剪断前，对 BCD 分析FAB = 3m + 2m + m g 对 D：FCD = mg 剪断后，对 B：FAB - 3mg = 3maB 解得
aB = g 方向竖直向上；对 C：FDC + 2mg = 2maC 解得 aC =1.5g 方向竖直向下。故选 A。
3．（2024·海南·高考真题）神舟十七号载人飞船返回舱于 2024 年 4 月 30 日在东风着陆场成功着陆，在飞
船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（ ）
A．返回舱处于超重状态 B．返回舱处于失重状态
C．主伞的拉力不做功 D．重力对返回舱做负功
【答案】A
【详解】AB．返回舱在减速过程中，加速度竖直向上，处于超重状态，故 A 正确，B 错误；
C．主伞的拉力与返回舱运动方向相反，对返回舱做负功，故 C 错误；
D．返回舱的重力与返回舱运动方向相同，重力对返回舱做正功，故 D 错误。
故选 A。考点 11 牛顿运动定律
1. 高考真题考点分布
题型 考点考查 考题统计
选择题 牛顿第一定律 惯性 2023 年浙江卷
选择题 牛顿第二定律 2024 年湖南卷
选择题 牛顿第三定律 2023 年海南卷
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对牛顿三定律基本规律的考查，多以选择题的形式出现，同时与实际生活的实例结论紧
密，题目相对较为简单。
【备考策略】
1.掌握并会利用牛顿三大定律处理物理问题。
2.会利用牛顿第二定律解决瞬时加速度问题和超重失重问题。
【命题预测】重点关注牛顿第二定律的基本应用。
一、牛顿第一定律 惯性
1．牛顿第一定律
(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；
②揭示了运动与力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生
加速度的原因。
2．惯性
(1)定义：物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。
二、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。
3.适用范围：
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。
三、牛顿第三定律
1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体
一定同时对前一个物体也施加了力，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力与反作用力。
2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
3．表达式：F＝－F′。
考点一 牛顿第一定律
考向 1 牛顿第一定律与伽利略理想斜面实验
1．牛顿第一、第二定律的关系
(1)牛顿第一定律是以理解实验为基础，经过科学抽象、归纳推理总结出来的，牛顿第二定律是实验定律。
(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，它揭示了物体运动的原因和力的作用对运动的影响；牛顿第二
定律则定量指出了力和运动的联系。
(2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。
2．伽利略的理想实验
(1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。
(2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。
伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以
完美地解释物理学规律或理论。
1．伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研
究方法．图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是
（ ）
A．图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B．图甲中的实验可以在实验室中真实呈现
C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间的测量更容易
D．图乙中逐渐改变斜面的倾角，通过实验得出自由落体运动是匀变速运动
2．如图所示，一个劈形物体 A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一个小球
B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．可能为图中箭头所示的直线
D．为一曲线
考向 2 惯性与质量
对惯性的理解：
(1)保持“原状”：物体在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)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。
(3)惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的速度和受力情况无关。
3．2023 年 12 月 21 日 21 时 35 分，经过约 7.5 小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江
新林密切协同，在中国空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等
既定任务，安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。以下说法正确的是（ ）
A．空间站里的航天员惯性消失了
B．空间站里的航天员可以用天平称量自己的体重
C．地面科研人员在指挥汤洪波做维修动作时，可将他视为质点
D．航天员乘坐飞船返回地面前，在减速下降过程中处于超重状态
4．“天宫课堂”第四课于 2023 年 9 月 21 日下午开课，在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一
颗水球，桂海潮用球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（ ）
A．梦天实验舱内，水球质量变大，其惯性不变
B．梦天实验舱内，水球弹开的速度越大，其惯性越大
C．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的
D．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
考点二 牛顿第二定律
考向 1 对牛顿第二定律的理解
1.表达式：F＝ma，其中 F为物体受到的合外力。
2.牛顿第二定律的五个特性
3.合力、加速度、速度之间的决定关系
(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。
Δv F 1
(2)a＝ 是加速度的定义式，a 与 Δv、Δt 无必然联系；a＝ 是加速度的决定式，a∝F，a∝ 。
Δt m m
(3)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。
5．牛顿第二运动定律定量地说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系，和牛顿第一运动定
律、牛顿第三运动定律共同组成了牛顿运动定律，是力学中重要的定律，是研究经典力学的基础，阐述了
经典力学中基本的运动规律。下列关于牛顿运动定律表述正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是伽利略发现的
F
B．由 a = 知，当 F=0 时，a=0，可得，牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例
m
C．作用力和反作用力一定是同种性质力
D．牛顿运动定律都可以通过实验直接得出
6．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F = ma 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F = ma 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
考向 2 牛顿第二定律的瞬时加速度问题
1.轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点：
对于轻绳、轻杆和硬接触面这类物体认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)
后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。
①在瞬时问题中，其弹力可以看成是瞬间改变的。
②一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时，均可按此模型处理。二、弹力不能瞬间改变
的情形。
2.弹簧、橡皮绳模型的特点
①当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的形变量不会瞬间发生突变。
②在求解瞬时加速度的问题中，其弹力的大小可认为是不变的，即弹簧或橡皮绳的弹力不发生突变。
g
7．如图所示，在向右做加速度为 的匀加速直线运动的车厢内，小球与车厢相对静止，轻绳 a 斜向上，
3
轻质弹簧 b 水平。某一时刻，轻绳 a 突然断裂（重力加速度为 g），断裂瞬间小球的加速度大小为（ ）
5 4
A．g B． 2g C． g D． g
3 3
8．如图所示，在倾角为q 的光滑斜面上，A、B、C 三个质量相等的物体分别用轻绳或轻弹簧连接，在沿
斜面向上的恒力 F 作用下三者保持静止，已知重力加速度为 g，下列说法不正确的是（ ）
A．在轻绳被烧断的瞬间，A 的加速度大小为 0
B．在轻绳被烧断的瞬间，B 的加速度大小为 g sinq
C．突然撤去外力 F 的瞬间，B 的加速度大小为 0
D．突然撤去外力 F 的瞬间，C 的加速度大小为 g sinq
考向 3 超重与失重
1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态无关。
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
2.超重、失重和完全失重的比较
比较项 超重 失重 完全失重
现象 视重大于实重 视重小于实重 视重等于 0
产生条件 物体的加速度向上 物体的加速度向下 物体的加速度等于 g
运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以加速度 g 加速下降或减速上升
原理方程 F-mg=ma→F=m(g+a) mg-F=ma→F=m(g-a) mg-F=mg→F=0
3.超重与失重的的判断方法
(1)判断超重和失重现象的三个角度
①从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时
处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。
②从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；
向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。
③从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。
(2)对超重和失重问题的三点提醒
①发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。
②并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处
于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。
③发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。
9．一人乘电梯上楼，在竖直上升的过程中如果加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为加速
度 a 的正方向，则（ ）
A．前 2s 人和电梯处于失重状态
B．2s~4s 的过程中人对地板的压力变小
C．t＝6s 时人对地板的压力为 0
D．t＝8.5s 时人对地板的压力最大
10．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为 50kg
的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度
g =10m / s2 ，由此可判断（ ）
A．乘客处于超重状态
B．电梯可能加速上升，加速度大小为 2.5m / s2
C．电梯可能减速上升，加速度大小为5m / s2
D．乘客对电梯地板的压力为 375N
考点三 牛顿第三定律
考向 1 牛顿第三定律应用
作用力与反作用力的特点：
(1)三同：①同大小；②同变化；③同性质
(2)三异：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同
(3)二无关：①与相互作用的物体运动状态无关；②与是否和其他物体相互作用无关；
11．如图所示，瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河（绳子质量不计），最后乙获胜。下列说法正确的是
（ ）
A．两人僵持不下保持静止时，地面对甲的摩擦力水平向右
B．两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对甲的支持力是一对相互作用力
C．甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小
D．甲被加速向右拉时，绳对甲的拉力大小等于甲对绳的拉力大小
12．如图所示，一黑板擦因磁力作用被吸附在竖直黑板上处于静止状态，则黑板擦（ ）
A．受到的摩擦力等于自身重力
B．受到的摩擦力与自身重力是一对相互作用力
C．对黑板的压力大于黑板对黑板擦的支持力
D．对黑板的压力与黑板对黑板擦的弹力是一对平衡力
考向 2 作用力和反作用力与一对平衡力的区别
名称
作用力与反作用力 一对平衡力
项目
作用对象 两个相互作用的不同物体 同一个物体
作用时间 一定同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失
力的性质 一定相同 不一定相同
作用效果 不可抵消 可相互抵消
13．如图，甲、乙两位同学进行掰手腕游戏，F1为甲对乙的作用力，F2为乙对甲的作用力，则
A．F1和 F2是性质相同的力 B．若甲赢了，说明 F1大于 F2
C．僵持阶段，F1与 F2是一对平衡力 D．若甲先发力，则 F1出现后，F2才出现
14．10 月 8 日，杭州第 19 届亚运会圆满落幕。这场集体育盛事与科技创新于一体的盛会，展示了智能亚
运的未来愿景和技术实力。如图为正在水平田径场运送铁饼的机器狗，铁饼固定在机器狗背部。对该运输
过程，下列说法正确的是（ ）
A．铁饼对机器狗的压力是铁饼发生弹性形变产生的
B．机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力方向竖直向上
C．机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力大于铁饼对机器狗的作用力
D．机器狗减速行驶时，机器狗受到的重力和地面对机器狗的支持力是一对平衡力
1．如图所示，匀速向右运动的水罐车内装满了水，车内有一浮在顶部的乒乓球 A、一沉底的金属球 B。当
水罐车刹车时，两小球相对容器的运动情况是（ ）
A．A、B 球一起向右运动 B．A 球向左运动，B 球向右运动
C．A 球向右运动，B 球向左运动 D．A、B 球一起向左运动
2．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．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
C．物体的速度变化很大，加速度一定大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度变化很快，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
3．如图所示，质量相等的两小球 A、B，二者用一轻弹簧竖直连接，A 的上端用轻绳系在足够高的天花板
上，初始时 A、B 均静止。现将轻绳剪断，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）
A．A 的加速度大小的最大值为 g
B．B 的加速度大小的最大值为 2g
C．A 的位移大小一定大于 B 的位移大小
D．A 的速度大小均不大于同一时刻 B 的速度大小
4．我国北方小孩在秋天常玩的一种游戏，叫“拔老根儿”，如图所示。其实就是两个人，每人手里拿着长长
的杨树叶根，把两个叶根十字交错在一起，两人各自揪住自己手里叶根的两头，同时使劲往自己怀里拽，
谁手里的叶根儿断了谁输。假如两小孩选用的树叶根所承受的最大拉力相等， 则下列说法正确的是
（ ）
A．叶根夹角较小的一方获胜
B．力气较大的小孩获胜
C．叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更大些
D．叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更小些
5．如图所示是东北某地爷孙俩在水平的雪地里玩耍时狗拉雪橇的图片，忽略摩擦力以外的其他阻力，以
下说法正确的是（ ）
A．狗拉雪橇匀速前进时，雪橇的运动速度越大，狗拉雪橇的力也越大
B．如果摩擦力可忽略不计，没有狗的拉力，雪橇也能做匀速度直线运动
C．狗拉雪橇做加速运动时，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对平衡力，大小始终相等
6．一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移 x 与时间 t 的图像如图所示，其中 t1到 t2时间段图像为直线。则以
下说法正确的是（ ）
A． t1 ~t2时间内，乘客处于超重状态
B． t2 ~ t3时间内，乘客的速度一直增大
C．0 ~ t1时间内，乘客对电梯的压力大于乘客重力
D．0 ~ t1时间内，乘客对电梯的压力小于电梯对乘客的作用力
7．智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，
通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为 g。下列说法正确
的是（ ）
A．t 时刻手机处于完全失重状态 B．t 时刻手机开始向上运动
C．t 时刻手机达到最大速度 D．手机始终没有脱离手掌
8．一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端
O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了 x0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到
零过程中，物块的加速度大小 a 随下降位移大小 x 变化的图像，可能是下图中的（ ）
A． B． C． D．
9．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．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B．没有力作用，物体只能处于静止状态
C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
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
10．小明坐在正在行驶中的火车上，发现桌面上碗中的水面发生倾斜，如图所示，由此可以判断出火车正
在如何运动（ ）
A．向左加速 B．向左减速
C．向右加速 D．向右减速
11．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自
动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，乘客（ ）
A．处于失重状态
B．重力势能增加
C．受到向右的摩擦力作用
D．所受力的合力沿斜面向上
12．如图所示，一根很长且不可伸长的轻绳跨光滑的定滑轮，两端分别系着四个质量相同的小物块 A、B、
C、D，其中 A、B 用不可伸长的短绳相连，C、D 用一轻弹簧相连。初状态时，4 个物块处于静止状态，不
计空气阻力，物块可以看成质点。重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ）
A．剪断 AB 间绳子瞬间，D 物块的加速度为 0
B．剪断 AB 间绳子瞬间，C 物块的加速度为 0.5g，方向竖直向下
C．剪断 CD 间弹簧瞬间，A 物块的加速度为 0.5g，方向竖直向下
D．剪断 AC 绳子瞬间，A 物块的加速度为 0.5g，方向竖直向下
13．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg 的物体 A、B（B 物体与弹簧
栓接），弹簧的劲度系数为 k = 50N / m ，初始时系统处于静止状态。现用一方向竖直向上的拉力F 作用在
物体 A 上，使物体 A 开始向上做加速度 a = 4m / s2 的匀加速直线运动，重力加速度 g 取10m / s2 ，空气阻力
忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．外力F 刚施加的瞬间，F 的大小为 4N
B．当弹簧压缩量减小到0.3m时， A、B间弹力大小为1.2N
C．A、B 分离时，A 物体的位移大小为0.12m
D．B 物体速度达到最大时，B 物体的位移为0.20m
14．跳马是一项竞技体操项目。在 2023 年成都大运会女子跳马比赛中，一运动员经过助跑、前空翻、踏
板起跳、前空翻、双手推撑跳马（如图所示）、腾空翻转一系列精彩动作后稳稳落在软垫上，赢得了现场
观众热烈的掌声。下列说法正确的是（ ）
A．助跑过程中，随速度的增大，运动员的惯性逐渐增大
B．踏板过程中，踏板一直对运动员做正功
C．推撑跳马过程中，运动员对跳马的力和跳马对运动员的力大小相等
D．落地处铺软垫，目的是减小支撑面对运动员的平均作用力大小
15．2021 年第 14 届全运会资格赛落幕，董栋和刘灵玲分获男、女个人蹦床冠军。若将弹簧床等效为竖直
轻弹簧，运动员在一次蹦床过程中从最低点由静止竖直向上运动的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其
速度-时间图像如图所示，其中Oabc 段为曲线，直线 cd 与曲线相切于 c 点， abc部分关于 t = t2 对称。不计
空气阻力，则（ ）
A．运动员在0 : t1时间与弹簧组成的系统机械能守恒
B．在 t2 时弹簧弹性势能为零，运动员机械能最大
C．运动员在 t4 时到达最高处，处于失重状态
D．运动员在 t1 时与 t3时加速度大小相等，都处于失重状态
16．在例题中，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况，已知 t＝0 时刻人处于静止
状态。根据图像判断下列说法正确的是（ ）
A．从图像显示此人完成了两组“下蹲－起立”动作
B．图中 t1时刻人处于失重状态
C．图中 t2时刻人具有向上的加速度
D．“起立”的过程先超重后失重
1．（2024·广东·高考真题）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方 H 高度处由静止
释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为 y。所受合外力为 F，运动时间为 t。忽
略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其F - y 图像或 y - t 图像
可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（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，1.5g B．2g，1.5g C．2g，0.5g D．g，0.5g
3．（2024·海南·高考真题）神舟十七号载人飞船返回舱于 2024 年 4 月 30 日在东风着陆场成功着陆，在飞
船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（ ）
A．返回舱处于超重状态 B．返回舱处于失重状态
C．主伞的拉力不做功 D．重力对返回舱做负功
