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第三章 運動和力的關系
2025年高考物理一輪基礎知識復習
牛頓第一定律
牛頓第二定律
目錄
壹
牛頓第一定律 牛頓第二定律
貳
牛頓第二定律的瞬時性
牛頓第一定律 牛頓第二定律
壹
1.牛頓第一定律
（1）內容
一切物體總保持 ______________狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它
改變這種狀態．
勻速直線運動
（2）意義
①揭示了物體的固有屬性：一切物體都具有 ______，因此牛頓第一定律又被叫
作 ______定律.
②揭示了運動和力的關系：力不是 ______物體運動狀態的原因，而是改變物體運
動狀態的原因，即力是產生 ________的原因．
慣性
慣性
維持
加速度
2.慣性
（1）定義：物體保持原來 ______________狀態或靜止狀態的性質．
（2）量度：質量是物體慣性大小的唯一量度，質量大的物體慣性 ____，質量小
的物體慣性 ____．
（3）普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，慣性與物體的運動狀
態和受力情況 ______．
勻速直線運動
大
小
無關
3.牛頓第二定律
（1）內容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成 ______、跟它的質量成
______，加速度的方向跟作用力的方向 ______．
（2）表達式： ____.
正比
反比
相同

4.牛頓第二定律的六個特性
變式1 牛頓第一定律的理解
1.［魯科版必修一P123第4題設問變式］ 我國古代典籍中記錄了很多物理現象和規律，體現了古人的思
考探索。根據所學知識分析，下列說法正確的是( )
A
A.“力，形之所以奮也”,說明力是改變物體運動狀態的原因
B.“強弩之末，勢不能穿魯縞”，說明弓箭的慣性隨速度減小而減小
C.“勸登馬力，馬力既竭,辀猶能一取焉”，說明力是維持物體運動的原因，沒有力物體就會停止運動
D.“有烏獲之勁而不得人助，不能自舉”，說明一對相互作用力的效果可以相互抵消
【解析】力是改變物體運動狀態的原因，故A正確，C錯誤;物體的慣性只與質量有關，與速度無關，故B錯誤;一對相互作用力不是作用在同一個物體上的，作用效果不會抵消，故D錯誤。
易錯提示
1.慣性與物體的運動狀態無關,不論物體是處于怎樣的運動狀態,慣性總是存在的。慣性與物體是否受力無關,與物體速度大小無關,僅由物體的質量決定。
2.慣性是物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質,而“力”是物體與物體之間的相互作用,力是迫使物體改變運動狀態的原因。慣性與力毫無關系,二者有著本質的區別。
2.［人教版必修一P84圖4.1-1拓展變式］伽利略對自由落體運動及運動和力的關系的研究，開創了科學實驗和邏輯
推理相結合的重要科學研究方法。圖（a）和圖（b）分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研
究，下列說法正確的是( )
B
圖（a）
圖（b）
A.圖（a）通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動
B.圖（a）中在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力，使測量時間更容易
C.圖（b）中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成
D.圖（b）的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
【解析】伽利略做了上百次實驗，結果表明小球在斜面上做勻加速運動，通過合理外推，得出了自由落體運動為勻變速直線運動的結論，A錯誤；由于當時用滴水法計時，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，運動相同位移所用時間長得多，所以容易測量時間，B正確；完全沒有摩擦阻力的斜面是不存在的，C錯誤；伽利略通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持的結論，D錯誤。
變式2 圖像的物理意義
3.［多選］[人教版必修一P94圖4.3-1拓展變式，2023全國甲卷]用水平拉力使質量分別為 、
的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運動，兩物體與桌面間的動摩擦因數分別
為和。甲、乙兩物體運動后，所受拉力與其加速度 的關系圖線如圖所示。由圖可知
( )
BC
A. B. C. D.
【解析】
結合圖像可知 ，C對D錯
變式3 牛頓第二定律的理解
4.［人教版必修一P115第5題設問變式］某同學想測量地鐵啟動過程中的加速度，他把一根細繩的下端
系上一支圓珠筆，細繩的上端用膠布臨時固定在地鐵的豎直扶手上。在水平直軌道上，地鐵啟動后的某
段穩定加速過程中，細繩偏離了豎直方向，他用手機拍攝了當時情景的照片如圖所示，拍攝方向跟地鐵
前進方向垂直,已知當地的重力加速度為 ，若要根據這張照片估算此時地鐵的加速度，只需要測量
( )
C
A.圓珠筆的質量 B.繩子的長度
C.繩子和豎直方向的夾角 D.繩子下端到豎直扶手的距離
【解析】圓珠筆受力如圖所示，細繩拉力和重力的合力水平向左，由牛頓第二定律有
，求得圓珠筆的加速度大小為 ，地鐵和圓珠筆的加速度相同，所以只需要測量繩
子與豎直方向的夾角即可，故C正確， 錯誤。
5.［人教版必修一P97例題2模型變式］ 如圖所示，光滑水平地面上靜置一長方體木箱
，木箱中固定一傾斜的光滑木板，已知 。質量為 的光滑小球置于木
板左側,重力加速度為 。
（1）若木箱靜止不動，求小球受到木箱的彈力大小。
【答案】
【解析】 當木箱靜止時，小球置于木板左側，其受力分析圖如圖甲所示， ，解得 。
圖甲
（2）若小球與木箱以大小為 的加速度一起向左運動，求此時小球受到木箱的彈力大小。
【答案】或
【解析】 若小球與木箱一起以的加速度向左加速運動，此時小球將擠壓箱體的 面，受力分析如圖乙
所示，可知，，解得。若小球與木箱一起以 的加速度向左
減速運動（【易錯】只說明了速度方向和加速度大小，未說明加速度方向，則可能向左加速也可能向左減速，需
要分情況討論。），此時小球將擠壓箱體的面，受力分析如圖丙所示，可知 ，
，解得 。
圖乙
圖丙
變式4 牛頓第二定律的臨界與極值問題
6.[人教版必修一P115第6題條件變式，2023北京卷]如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細線相連。兩物
塊質量均為，細線能承受的最大拉力為。若在水平拉力作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運動。則
的最大值為( )
C
A. B. C. D.
【解析】，C對， 錯
變式5 整體與隔離法在牛頓第二定律中的應用
7.［粵教版必修一P130第8題設問變式］如圖所示，建筑工地上工人用磚夾把四塊磚夾住，并用豎直
向上的拉力勻加速提起，磚與磚、磚與磚夾之間未發生相對滑動，每塊磚的重力大小均為 ，磚夾
的質量不計。若 ，則在加速提起過程中第2、3塊磚之間的摩擦力大小為( )
A
A.0 B. C. D.
【解析】運用整體法將四塊磚看成一個整體，設每塊磚質量為，則加速度大小為 ，將第2、3
塊磚看成整體，則磚塊1對磚塊2的摩擦力與磚塊4對磚塊3的摩擦力都為 ，且方向均豎直向上，有
解得，對磚塊3，根據牛頓第二定律有，由以上各式解得 ，即在加速提起
過程中第2、3塊磚之間的摩擦力大小為0（【另解】假設法、對稱法：假設2、3間存在摩擦力，則它們間的摩擦力
大小相等，方向相反，根據2、3對稱性，則它們間的摩擦力應大小相等、方向相同，從而出現矛盾，則說明2、3間
的摩擦力為0。），A正確。
牛頓第二定律的瞬時性
貳
加速度與合外力具有因果關系，二者總是同時產生、同時變化、同時消失，當物體
所受合外力發生變化時，加速度也隨著發生變化，而物體運動的速度 ______發生
突變．
不能
明確并注意區別牛頓第二定律瞬時性問題的幾種模型
模型 受外力時形變特點 受外力時形變量 彈力能否突變 產生拉力或壓力
輕繩 不可伸長. 微小不計. 可以突變. 只能受拉力作用，不能承受壓力.
橡皮繩 只能變長，不能變短. 較大. 兩端連有物體時不能突變. 只能受拉力作用，不能承受壓力.
輕彈簧 既可變長，又可變短. 較大. 兩端連有物體時不能突變. 既能承受拉力，又能承受壓力.
輕桿 不可伸長，不可縮短. 微小不計. 可以突變. 既能承受拉力，又能承受壓力.
1.［人教版必修一P114第1題模型變式］ 如圖所示，吊籃、物體、的質量均為，和 分別固定在豎直
彈簧兩端，彈簧的質量不計，重力加速度為 。整個系統在輕繩懸掛下處于靜止狀態，現將懸掛吊籃的輕繩剪斷，
在輕繩剛斷的瞬間( )
D
A.物體的加速度大小為
B.物體與吊籃 間的彈力大小為0
C.物體的加速度大小為
D.吊籃的加速度大小為
【解析】在輕繩剛斷的瞬間，彈簧的彈力不能突變，則物體受力情況不變，故物體 的加速度大小為零，選項A
錯誤；假設、間的彈力為零，彈簧向下的彈力和的重力為提供加速度，的加速度為，的加速度為 ，假
設不成立，即和 之間有彈力，（【易錯】在分析瞬時性問題時，對于沒有撤下接觸面的情況，需根據假設法結
合牛頓第二定律判斷兩物體接觸面之間是否有彈力，不能直接認為接觸面間的彈力為0。）二者共同運動，根據牛
頓第二定律得，即、的加速度均為，選項C錯誤,D正確；對 由牛頓第二定律
有，可解得 ，B錯誤。
2.［粵教版必修一P83圖3-5-5考點變式］如圖所示，傾角為 的斜面固定于水平地面上，上表面光滑，、、 三
小球的質量分別為、、,輕質彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與球相連，、間固定一個輕桿，、
間由一輕質細線連接。彈簧、輕桿與細線均平行于斜面，初始系統處于靜止狀態?，F突然剪斷細線或斷開彈簧與
的連接點，下列判斷正確的是( )
D
A.彈簧斷開的瞬間，、 之間桿的彈力大小不為零
B.細線被剪斷的瞬間，、球的加速度沿斜面向上，大小為
C.彈簧斷開的瞬間，、、 三個小球的加速度均為零
D.細線被剪斷的瞬間，、之間桿的彈力大小為
【解析】彈簧斷開的瞬間，對、、整體由牛頓第二定律可得，對球 由牛頓第二定律可得
，解得，，故、、三個小球的加速度均為 ，、 之間桿的彈力
大小為零，選項錯誤；初始系統處于靜止狀態，對、、整體有 ，細線被剪斷的瞬間，對
、整體可得，對有，解得 ， ，故
、球的加速度大小為 ，、之間桿的彈力大小為 ,選項B錯誤，D正確。
謝謝

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