第3章　运动和力的关系 第1讲　牛顿第一定律　牛顿第二定律--2027全国版高考物理第一轮(含答案)

2027全国版高考物理第一轮
第1讲　牛顿第一定律　牛顿第二定律
基础对点练
题组一　牛顿第一定律
1.(多选)(2025山东泰安期中)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是(　　)
A.物体的运动状态改变时,一定受到了外力的作用
B.作用在物体上的力消失后,物体保持静止状态或匀速直线运动状态
C.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的
D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
2.(2025陕西渭南期末)关于惯性,下列说法正确的是(　　)
A.把手中的球由静止释放后,球能加速下落,说明力是改变物体惯性的原因
B.百米比赛冲刺结束后运动员速度很大,很难停下来,说明速度越大,物体的惯性也越大
C.战斗机在空中作战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性
D.汽车在制动时,乘客都要向前倾,这是因为乘客受到向前的力
3.(2025北京朝阳联考)如图所示,滑冰运动员用力将冰刀向后蹬,可以向前滑行;停止用力,会逐渐停下,且滑行的速度越大,停下所需时间越长,滑得越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法,你认为正确的是(　　)
A.运动员的运动需要力来维持
B.停止用力,运动员停下来是具有惯性的表现
C.停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用
D.速度越大,停下所需时间越长,说明惯性的大小和速度有关
4.某同学为了取出如图所示的羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力F击打羽毛球筒的上端,则(　　)
A.该同学是在利用羽毛球的惯性
B.该同学无法取出羽毛球
C.羽毛球会从筒的下端出来
D.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
题组二　牛顿第二定律　单位制
5.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
6.(2025陕西咸阳模拟)400米是田径比赛中最难跑的项目之一,下列相关表述正确的是(　　)
A.运动员跑的总长度为400 m,长度是国际单位制中的基本单位
B.男子400米世界纪录是43.03秒,秒是国际单位制中的基本单位
C.运动员的平均速率接近10 m/s,米每秒是国际单位制中的基本单位
D.运动员蹬地的爆发力能够达到4 000 N,力是国际单位制中的基本物理量
7.(2025甘肃卷)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的1 s内燃料对火箭的平均推力约为6×106 N。火箭质量约为500吨且认为在1 s内基本不变,则火箭在初始1 s内的加速度大小约为(　　)(重力加速度g取10 m/s2)
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.6 m/s2 D.12 m/s2
8.(2025甘肃平凉模拟)如图所示,轻弹簧一端固定在倾角为30°的斜面的挡板上,另一端与用细线连接的A、B两球相连,弹簧与细线均平行于斜面。已知小球B的质量为小球A质量的2倍,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。斜面固定,初态两小球均静止,如果突然剪断细线,则在剪断细线瞬间,小球A与小球B的加速度大小分别为(　　)
A.0.5g,0.25g B.0.5g,0.5g
C.0.5g,g D.0.25g,0.5g
9.(2025广东三模)弹射座椅是飞行员的“救命神器”,当飞机遇险时,座椅下的动力装置将座椅和飞行员一起弹射出机舱,然后座椅配置的降落伞张开,使飞行员安全降落。若某飞机意外故障竖直下坠,弹射座椅紧急弹出,弹射座椅弹出时的加速度大小为a、方向水平,重力加速度大小为g,则当弹射座椅弹出时,弹射座椅对飞行员的作用力大小与飞行员所受重力大小的比值为(　　)
A. B.1+
C. D.
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10.(2026辽宁大连期中)如图所示,物体B上端通过跨过两个光滑定滑轮的轻绳和物体A相连、下端用轻绳和物体C相连,轻弹簧上端与物体A相连、下端固定在地面上,三个物体均处于静止状态。已知物体A、B、C的质量分别为2m、2m、m,重力加速度为g。现剪断B、C间的轻绳,则在剪断瞬间(　　)
A.弹簧上的弹力为mg
B.物体A的加速度为0
C.物体B的加速度大小为
D.物体A与B之间的轻绳上的弹力为2mg
11.(2026河南南阳模拟)2025年7月26日至29日,世界人工智能大会举办,3 000余项前沿成果集中亮相,人工智能正加速打开“智慧之门”,机器人服务人类的场景也慢慢步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人来送餐就越来越常见。图甲为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平,且送餐过程中菜品相对于机器人静止。则下列说法正确的是(　　)
A.菜品对机器人的压力就是菜品的重力
B.菜品受到的合力为零
C.机器人做匀加速直线运动时菜品的惯性逐渐增大
D.菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,机器人对菜品的作用力大于菜品的重力
12.(2025山东卷)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为θ,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,∠MNQ=θ。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为(　　)
A.gsin2θ-μgcos θ-μgsin θcos θ
B.gsin θcos θ-μgcos θ-μgsin2θ
C.gsin θcos θ-μgcos θ-μgsin θcos θ
D.gcos2θ-μgcos θ-μgsin2θ
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13.(2025安徽合肥模拟)飞机在飞行过程中受到的除重力之外的力的合力大小与其重力大小的比值称为飞机的过载,通常用重力加速度g的倍数来表示,若比值为1,则其过载为g。某次飞行中,飞行员驾驶飞机以与水平方向成θ=30°角、大小为a=g的加速度加速斜向上飞行,该过程中飞机的过载为(　　)
A.g B.g
C.g D.2g
答案：
1.ABC　解析 力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态改变时,一定受到了外力的作用,A正确;作用在物体上的力消失后,物体保持静止状态或匀速直线运动状态,B正确;牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的,C正确;物体在任何状态下均具有惯性,D错误。
2.C　解析 惯性由质量决定,与受力无关,力是改变物体运动状态的原因,力不会改变物体的惯性,A错误;惯性仅与质量有关,惯性与速度的大小无关,B错误;战斗机在空中作战时,甩掉副油箱减小质量,惯性减小,灵活性提高,C正确;汽车在制动时,乘客都要向前倾,是因为惯性保持原速度,并非受向前的力,D错误。
3.C　解析 力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故A错误;停止用力,运动员停下来是由于摩擦力的作用,而想要继续运动是因为惯性,故B错误,C正确;摩擦力一定时,根据运动学公式可知,速度越大,停下所需时间越长,而惯性与自身的质量有关,与速度无关,故D错误。
4.A　解析 用力F击打羽毛球筒的上端时,球筒会在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性,相对于羽毛球筒向上运动,所以羽毛球受到向下的摩擦力,会从筒的上端出来,故A正确,B、C、D错误。
5.D　解析 根据牛顿第二定律a=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F=ma可知,物体的水平加速度大小与其质量成反比,选项D正确。
6.B　解析 运动员跑的总长度为400 m,长度是国际单位制中的基本物理量,A错误;男子400米世界纪录是43.03秒,秒是国际单位制中的基本单位,B正确;运动员的平均速率接近10 m/s,根据v=可知,米每秒是国际单位制中的导出单位,C错误;运动员蹬地的爆发力能够达到4 000 N,根据F=ma可知,力是国际单位制中的导出物理量,D错误。
7.A　解析 根据题意,由牛顿第二定律有F-mg=ma,代入数据解得a= m/s2=2 m/s2,故选A。
8.A　解析 设A的质量为m,B的质量为2m,剪断细线之前两球间的拉力FT=mgsin θ,突然剪断细线时,A只受重力和斜面的支持力,加速度为aA==0.5g,方向沿斜面向下;B在平衡时失去了细线的拉力,则合力大小等于细线的拉力,其加速度为aB==0.25g,方向沿斜面向上,故选A。
9.C　解析 设飞行员的质量为m,当弹射座椅弹出时,座椅对飞行员的作用力大小为F,由牛顿第二定律有=ma,解得F=m,可得,C正确。
10.A　解析 剪断B、C间轻绳前,对B、C整体分析有FT1=(2m+m)g=3mg,对A分析有2mg+F=FT1,解得弹簧弹力F=mg,剪断B、C间轻绳瞬间,弹簧没有发生突变,弹簧的弹力与剪断前一样,A正确;剪断B、C间轻绳瞬间,弹簧弹力不变,A、B的加速度大小相等,对B分析,根据牛顿第二定律有FT2-2mg=2ma,对A分析,根据牛顿第二定律有F+2mg-FT2=2ma,联立解得FT2=,a=,B、C、D错误。
11.D　解析 菜品对机器人的压力属于弹力,其与重力性质不同,且二者的施力物体和受力物体均不同,它们不是同一个力,A错误;不知菜品运动情况,无法确定其合力是否为零,B错误;惯性只与物体的质量有关,菜品的质量不变,惯性不变,C错误;菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时,设菜品的质量为m,加速度大小为a,机器人对菜品的支持力FN=mg,由牛顿第二定律知机器人对菜品的摩擦力Ff=ma,机器人对菜品的作用力为支持力和静摩擦力的合力F=>mg,D正确。
12.B　解析 图甲为从右向左看的视图,将重力分解为方向沿斜面向下的分力mgsin θ和方向垂直于斜面的分力mgcos θ,故物块对斜面的压力FN1=mgcos θ,由牛顿第三定律可知斜面对物块的支持力FN1'=mgcos θ,图乙为垂直于斜面的视图,将重力沿斜面向下的分力分解为垂直于挡板的分力mgsin 2θ和沿挡板向下的分力mgsin θcos θ,故物块对挡板的压力FN2=mgsin2θ,由牛顿第三定律可知挡板对物块的支持力FN2'=mgsin2θ,故斜面对物块的摩擦力f1=μFN1'=μmgcos θ,挡板对物块的摩擦力f2=μFN2'=μmgsin2θ,由牛顿第二定律可得,物块在沿着MN方向有ma=mgsin θcos θ-f1-f2,解得a=gsin θcos θ-μgcos θ-μgsin2θ,故选B。
甲
乙
13.C　解析 根据题意,过载定义为除重力外其他力的合力F其他与重力mg的比值,飞机加速度 a=g,方向与水平方向成 30° 斜向上,将加速度分解为水平和竖直分量,有ax=gcos 30°,ay=gsin 30°=,根据牛顿第二定律,总合力F总=m,总合力由重力 mg(竖直向下)和其他力F其他 组成,即F总=F其他+mg,解得F其他=F总-mg,将其他力F其他分解到水平和竖直方向,水平方向上有F其他x=max=mgcos 30°,竖直方向上总合力竖直分量为may,故有F其他y=may+mg=m·+mg=mg,其他力的合力大小为|F其他|== mg,代入 cos 30°=,解得|F其他|=mg,因此过载为,故选C。
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