2019年高考物理专题复习：力学题专题
2019高考物理常见难题大盘点力矩有固定转动轴物体的平衡
2019高考物理常见难题大盘点力矩有固定转动轴物体的平衡1、如图1-50所示是单臂斜拉桥的示意图,均匀桥板ao 重为G ,三根平行钢索与桥面成30°,间距ab =bc =cd =do ,假设每根钢索受力相同，左侧桥墩对桥板无作用力，那么每根钢索的拉力大小是〔〕。
(A)G (B)3G ∕6(C)G ∕3(D)2G ∕3解答设aO 长为4L ，每根钢索受力为T ，以O 点为转轴，由力矩平衡条件得23sin302sin30sin30G L T L T L T L ︒︒︒⨯=⨯+⨯+⨯，解得23T G=。
此题的正确选项为〔D 〕。
2、图1-51为人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重量为G 的物体，〔1〕在方框中画出前臂受力示意图〔手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，所受重力不计，图中O 点看作固定转动轴，O 点受力可以不画〕、〔2〕根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩力约为、解答前臂的受力如图1-52所示，以O 点为转轴，由力矩平衡条件得18F N ⨯=⨯，其中N =G ，可得F =8G 。
此题的正确答案为“8G ”。
3、如图1-53所示，直杆OA 可绕O 轴转动，图中虚线与杆平行、杆的A 端分别受到F 1、F 2、F 3、F 4四个力作用，它们与OA 杆在同一竖直平面内，那么它们对O 点的力矩M 1、M 2、M 3、M 4的大小关系是〔〕。
(A)M 1＝M 2＞M 3＝M 4 (B)M 1＞M 2＞M 3＞M 4 (C)M 2＞M 1＝M 3＞M 4(D)M 1＜M 2＜M 3＜M 4解答把四个力都分解为垂直于OA 方向和沿OA 方向的两个分力，其中沿OA 方向的力对O 点的力矩都为零，而垂直于OA 方向的力臂都相等，所以四个力的力矩比较等效为垂直方向的力的比较。
从图中不难看出力大小关系为F 2⊥>F 1⊥=F 3⊥>F 4⊥，所以力矩大小关系为M 2>M 1=M 3>M 4。
2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)
2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集（一）1.如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向，其半径R的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N始终与圆心O等高。
质量M = 1 kg、长度L = 3 m 的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P点等高，小车右端与P点的距离s = 2 m。
一质量m = 2kg的小滑块以v0 = 6 m/s的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。
在R取不同值时，压力传感器读数F与1R的关系如图乙所示。
已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度g＝10 m/s2。
求：（1）小滑块到达 P 点时的速度v1；（2）图乙中a和b的值；（3）在1R＞3.125m-1的情况下，小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离x min。
2.如图所示，质量M＝8 kg的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F＝8 N，当长木板向右运动速率达到v1＝10 m/s时，在其右端有一质量m＝2 kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2＝2 m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.2，小物块始终没离开长木板，g取10 m/s2，求：(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止；(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板；(3)如果开始将物块放在长木板右端时两物体均静止，在长木板的右端施加一水平恒力F＝28 N，物块与长木板的质量和动摩擦因数均与上面一样，并已知长木板的长度为10.5 m，要保证小物块不滑离长木板，水平恒力F作用时间的范围．(答案可以用根号表示)3.如图甲所示，倾角为θ=37°的足够长斜面上，质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s后撤去F，前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示．求：(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)（1）小物体与斜面间的动摩擦因数；（2）撤去力F后1.8s时间内小物体的位移．4.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L1＝2m 的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示.现将一个小球从距A点高为h＝0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝，g取10 m/s2.(1)求小球初速度v0的大小；(2)求小球滑过C点时的速率v C；(3)要使小球刚好能过圆轨道的最高点，圆轨道的半径为多大？5.同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.6.一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。
2019年高考物理试题分类汇编：力学实验
2019年高考物理试题分类汇编：力学实验1. (2018全国理综).(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz 的交流电源，打点的时间间隔用△ t 表示。
在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研 究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空：① _______________________ 平衡小车所受的阻力： 小吊盘中不放物块， 调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直 到打点计时器打出一系列 的点。
② 按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③ 打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量 ④ 按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤ 在每条纸带上清晰的部分， 没5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距 S 1,S 2,…。
求出与不同m 相对应的加速度 a 。
1 1⑥ 以砝码的质量 m 为横坐标-为纵坐标，在坐标纸上做出m 关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则 1与m 处应成 ____________ 关系(填“线性”或“非线性”)。
(2 )完成下列填空：(i)本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘 和盘中物块的质量之和应满足的条件是 (ii) 设纸带上三个相邻计数点的间距为S 1、S 2、S 3°a 可用S 1、S 3和厶t 表示为a= _________图2为用米尺测量某一纸带上的 S 1、S 3的情况，由图可读出S 1= ___________ m npS 3= _________由此求得加速度的大小 a= ___________ m /s 2。
(iii)图3为所得实验图线的示意图。
设图中直线的斜率为k ，在纵轴上的截距为 b ,若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为 ______________ ，小车的质量为 ____________。
2019年高考物理试题分项解析【专题16】力学实验
专题16 力学实验1.【2018·福建卷】（6分）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为cm和 mm2．（6 分）【2018·全国大纲卷】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。
在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。
拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。
已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。
数据如下表所示。
重力加速度大小g=9.80m/s2。
根据表中数据，完成下列填空：（1）物块的加速度a＝ m/s2（保留3位有效数字）。
（2）因为，可知斜面是粗糙的。
3.【2018·山东卷】（8分）某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤：① 用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G ；② 将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。
在A 端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F ； ③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②； 实验数据如下表所示：④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C 处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P 连接，保持滑块静止，测量重物P 离地面的高度h ；⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D 点（未与滑轮碰撞），测量D C 、间的距离s 。
完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定坐标纸上作出G F -图线。
（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数_________=μ（保留2位有效数字）。
（3）滑块最大速度的大小__________=v （用μ、、s h 和重力加速度g 表示）。
N G / 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 N F / 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.614.【2018·浙江卷】（10分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。
2019高考物理一轮复习题力学综合及答案
2019高考物理一轮复习题及答案解析力学综合1．如图1所示，蹦床运动员正在训练大厅内训练，大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6 m，在蹦床运动的训练室内的墙壁上挂着一面宽度为1.6 m的旗帜。
身高1.6 m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1 m的位置。
在自由下落过程中，运动员从脚尖到头顶通过整面旗帜的时间是0.4 s，重力加速度为10 m/s2，设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的，求：图1(1)运动员的竖直起跳的速度；(2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度；(3)旗帜的上边缘距离天花板的距离。
2．(2014·江西重点中学联考)如图2(a)所示，小球甲固定于足够长光滑水平面的左端，质量m＝0.4 kg的小球乙可在光滑水平面上滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。
现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)所示中的实线所示。
已知曲线最低点的横坐标x0＝20 cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上x＝11 cm点的切线，斜率绝对值k＝0.03 J/cm。
图2试求：(1)将小球乙从x1＝8 cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？(2)小球乙在光滑水平面上何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x0＝20 cm的位置？并写出必要的推断说明。
(3)小球乙经过x＝11 cm时加速度大小和方向。
3．如图3所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，都可看作质点，且m<M<2m。
A与B、B与C用不可伸长的轻线通过轻滑轮连接，A与地面用劲度系数为k的轻弹簧连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L。
若物块A距滑轮足够远，且不计一切阻力，则：图3(1)若将B与C间的细线剪断，求A下降多大距离时速度最大；(2)若将物块A下方的轻弹簧剪断后，B物体将不会着地，求在这种情况下物块A上升时的最大速度和物块A上升的最大高度。
高考物理复习专题训练题45---应用“三大观点”解决力学综合问题 含解析
高考物理复习专题训练题高考物理复习专题训练题”解决力学综合问题解决力学综合问题三大观点”“三大观点第5讲应用应用“冲刺提分作业A1.(2019福建大联考)汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。
设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开。
某次试验中,质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1=36 km/h正面撞击固定试验台,经时间t1=0.10 s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开。
忽略撞击过程中地面阻力的影响。
求:(1)此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1 600 kg、速度v2=18 km/h同向行驶的汽车,经时间t2=0.16 s两车以相同的速度一起滑行。
试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开。
答案 见解析解析 (1)v1=36 km/h=10 m/s,取速度v1的方向为正方向由动量定理有-I0=0-m1v1得I0=1.6×104 N·s由冲量定义有I0=F0t1得F0=1.6×105 N(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v由动量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v对试验车,由动量定理有-Ft2=m1v-m1v1得F=2.5×104 N可见F<F0,故试验车的安全气囊不会爆开2.(2019湖南衡阳模拟)如图甲所示,在高h=0.8 m的水平平台上放置一质量为m'=0.9 kg的小木块(视为质点),距平台右边缘d=2 m。
一质量为m=0.1 kg的子弹沿水平方向射入小木块并留在其中(作用时间极短),然后一起向右运动,在平台上运动的v2-x关系如图乙所示,最后小木块从平台边缘滑出并落在距平台右侧水平距离为s=1.6 m的地面上。
g取10 m/s2,求:(1)小木块滑出平台时的速度; (2)子弹射入小木块前的速度;(3)子弹射入小木块前至小木块滑出平台时,系统所产生的内能。
2019年高考物理考试大纲解读 专题02 力学 含答案
专题一 质点的直线运动考纲原文再现考查方向展示考向1 以图象为依托，考查对直线运动的认识、理解和应用能力【样题1】 （2015·广东卷）甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移–时间图象如图所示，下列表述正确的是A ．0.2~0.5小时内，甲的加速度比乙的大B ．0.2~0.5小时内，甲的速度比乙的大C ．0.6~0.8小时内，甲的位移比乙的小D ．0.8小时内，甲、乙骑车的路程相等 【答案】B【解析】在s –t 图象中，图线的斜率表示了物体运动的速度，由图可知，在0.2~0.5小时内，甲、乙均做匀速直线运动，且甲的图线斜率较大，即甲的速度比乙的大，故选项A 错误，选项B 正确；在0.6时时再返回至同一位置，显然两者运动的路程不等，甲运动的路程比乙的大4 km ，故选项D 错误.【样题2】 （2016·新课标全国Ⅰ卷）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v –t 图象如图所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶，则A．在t=1 s时，甲车在乙车后B．在t=0时，甲车在乙车前7.5 mC．两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】BD【解析】根据v–t图象，可以判断在t=1 s时，甲车和乙车并排行驶，故AC错误；在t=0时，甲车在乙车前的距离(105)1m7.5m2x+⨯∆==，故B正确；甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离也就是从第1 s末到第3 s末两车运动的位移(1030)2m40m2x+⨯'∆==，故D正确.【样题3】质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示，则该质点A．加速度大小为1 m/s2B．任意相邻1 s内的位移差都为2 mC．2 s末的速度是4 m/sD．物体第3 s内的平均速度大小为3 m/s【答案】BC【解析】根据x和时间平方t2的关系图象得出关系式为：x=t2，对照匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t2，知物体的初速度为0，加速度为a=2 m/s2，且加速度恒定不变，故A错误；根据∆x=aT2=2×1 m=2考向2 以生产、生活实际为背景考查质点的直线运动【样题4】（2016·上海卷）物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s ，第二段用时2 s ，则物体的加速度是A ．22 m/s 3 B ．24 m/s 3 C ．28 m/s 9 D ．216m/s 9【答案】B【解析】根据题意，物体做匀加速直线运动，t 时间内的平均速度等于2t时刻的瞬时速度，在第一段内中间时刻的瞬时速度216m/s=4m/s 4v =；在第二段内中间时刻的瞬时速度516m/s 8m/s 2v ==，则物体加速度5234m/s 3v v a t -==，选B. 【样题5】 （2014·海南卷）短跑运动员完成100 m 赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀减速运动两个阶段.一次比赛中，某运动员用11.00 s 跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m ，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.【答案】5 m/s 210 m【解析】根据题意，在第1 s 和第2 s 内运动员都做匀加速运动，运动员在第2 s 内通过的距离为7.5 m ，则第2 s 内的平均速度，即第1.5 s 末的瞬时速度为 1.57.5m/s 7.5 m/s 1v ==则运动员在加速阶段通过的距离21110 m 2x at == 考向3 结合逆向思维考查学生的推理能力【样题6】 如图所示，光滑斜面AE 被分为四个相等的部分，一物体从A 点由静止释放，它沿斜面向下做匀加速运动，依次通过B 、C 、D 点，最后到达底端E 点.下列说法正确的是A ．物体通过各点的瞬时速度之比为vB :vC :vD :v EB ．物体通过各段时，速度增加量v B –v A =vC –v B =vD –v C =vE –v DC ．物体由A 点到各点所经历的时间之比为t B :t C :tD :tE D ．下滑全程的平均速度v =v B 【答案】ACD【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，由v 2=2ax 可得v ∝A 正确；由于物体经过各段的时间不等，则速度增加量不等，B 错误；由212x at =可得t ∝C 正确；因t B :t E =1:2，即t AB =t BE ，v B 为AE 段中间时刻的速度，故v =v B ，D 正确.考向4 追及、相遇问题考查质点的直线运动【样题7】 某一长直的赛道上，有一辆F1赛车前方200 m 处有一安全车正以10 m/s 的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2 m/s 2的加速度追赶.试求：（1）赛车出发3 s 末的瞬时速度大小；（2）赛车何时追上安全车？追上之前与安全车最远相距是多少米？（3）当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞）【答案】（1）6 m/s （2）20 s 225 m （3）20 s【解析】（1）赛车在3s 末的速度为：23m /s 6m /s v at ==⨯= （2）赛车追上安全车时有：2012v t s at += 代入数据解得：20s t =当两车速度相等时，相距最远，则有：0105s s 2a v t '＝＝＝ 则相距的最远距离为：201==105m 200m 1225m=225m 22x v t s at '∆'+-⨯+-⨯⨯所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇，所用时间为：max 020010==s=20s t v x专题二 相互作用与牛顿运动定律考纲原文再现考查方向展示考向1 利用牵连体考查物体的受力分析和平衡【样题1】 （2016·新课标全国Ⅰ卷）如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态.若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则A ．绳OO'的张力也在一定范围内变化B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD【解析】物块b 始终保持静止，物块a 也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角不变，连接物块a 和b 的绳的张力等于物块a 的重力，所以连接物块a 和b 的绳的张力保持不变，绳OO '的张力也不变，AC 错误；正确.考向2 以图象为依托考查对动力学中的图象的识别和理解【样题2】 （2015·新课标全国Ⅰ卷）如图（a ），一物块在t =0时刻滑上一固定斜面，其运动的v –t 图线如图（b ）所示.若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则可求出A ．斜面的倾角B ．物块的质量C ．物块与斜面间的动摩擦因数D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】ACD【解析】小球滑上斜面的初速度0v 已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即02v ，所以沿斜面向上滑行的最远距离012vs t =，根据牛顿第二定律，向上滑行过程01sin cos v g g t θμθ=+，考向3 结合牵连体考查牛顿运动定律的运用【样题3】 （2014·四川卷）如图所示，水平传送带以速度v 1匀速运动，小物体P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t =0时刻P 在传送带左端具有速度v 2，P 与定滑轮间的绳水平，t =t 0时刻P 离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长.正确描述小物体P 速度随时间变化的图象可能是AB C D【答案】BC【解析】P 在传送带上的运动情况如表所示，其中f =μm P g ，G =m Q g ，a 1=P Q f G m m ++，a 2=||P Qf G m m -+.括号内表示传送带足够长时P 的运动状态.综上，选BC.考向4 多过程、多质点模型考查牛顿运动定律的综合应用【样题4】（2017·新课标全国Ⅲ卷）如图，两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m=4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0=3 m/s.A、B相遇时，A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10 m/s2.求：（1）B与木板相对静止时，木板的速度；（2）A、B开始运动时，两者之间的距离.【答案】（1）1 m/s （2）1.9 m【解析】（1）滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动.设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别是a A和a B，木板相对于地面的加速度大小为a1.在物块B与木板达到共同速度前有f1=μ1m A g，f2=μ1m B g，f3=μ2(m A+m B+m)g由牛顿第二定律得f1=m A a A，f2=m B a B，f2–f1–f3=ma1可得a A=a B=5 m/s2，a1=2.5 m/s2设在t1时刻，B与木板共速，为v1由运动学公式有v1=v0–a B t1=a1t1解得t1=0.4 s，v1=1 m/s设从B与木板共速到A和B相遇经过的时间为t2，A和B相遇且共速时，速度大小为v2由运动学公式有v2=v1–a2t2=–v1+a A t2解得t2=0.3 s，v2=0.5 m/s在t 2时间内，B 及木板相对地面的位移1221()0.225 m 2v v t x +== 全过程A 相对地面的位移0212()()0.875 m 2A v v t t x -++==- 则A 、B 开始运动时，两者之间的距离x =x B +x 1+|x A |=1.9 m （也可用如图的速度–时间图线求解）专题三 抛体运动与圆周运动考纲原文再现考查方向展示考向1 单独考查运动的合成与分解【样题1】 （2011·上海卷）如图，人沿平直的河岸以速度v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α，船的速率为A ．sin v αB ．sin v αC ．cos v αD ．cos v α【答案】CD考向2 单独考查拋体运动的规律及分析方法【样题2】 （2015·上海卷）如图，战机在斜坡上方进行投弹演练.战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗炸弹，第一颗落在a 点，第二颗落在b 点.斜坡上c 、d 两点与a 、b 共线，且ab=bc=cd ，不计空气阻力.第三颗炸弹将落在A ．bc 之间B ．c 点C ．cd 之间D ．d 点 【答案】A 【解析】如图所示假设第二颗炸弹的轨迹经过a 、b ，第三颗炸弹的轨迹经过P 、Q ；a 、A 、B 、P 、C 在同一水平线上，由题意可知，设aA =AP =x 0，ab =bc =L ，斜面的倾角为θ，三颗炸弹到达a 所在水平面的坚直速度为v y ，水平速度为v 0，对第二颗炸弹：水平方向：1001cos t v x L x =-=θ，坚直方向：211121gt t v y y +=，对第三颗炸弹：水平方向：20022cos 2t v x L x =-=θ，坚直方向：222221gt t v y y +=，解得：t 2=2t 1；y 2>2y 1；所以Q 点在c 点的下方，也就是第三颗炸弹将落在bc 之间，故A 正确，BCD 错误.考向3 水平面内的圆周运动【样题3】 （2014·新课标全国Ⅰ卷）如图，两个质量均为m 的小木块a 和b （可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴OO ′的距离为l ，b 与转轴的距离为2l .木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A ．b 一定比a 先开始滑动B ．a 、b 所受的摩擦力始终相等C ．ωb 开始滑动的临界角速度 D ．当ωa 所受摩擦力的大小为kmg【答案】AC【解析】小木块a 、b 都随水平转盘做匀速圆周运动，发生相对滑动前，a 、b 的角速度相等，静摩擦力提供向心力，有f =mR ω2，由于b 的转动半径较大，所以发生相对滑动前b 所受静摩擦力较大，B错误；随考向4 竖直面内的圆周运动【样题4】 （2013·重庆卷）如图所示，半径为R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O 的对称轴OO ′重合.转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O 点的连线与OO ′之间的夹角θ为60°.重力加速度大小为g.（1）若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；（2）ω=(1±k )ω0，且0<k ≤1，求小物块受到的摩擦力大小和方向.【答案】（1（2）当ω=(1+k)ω0时，摩擦力大小为)(22kmg+、方向沿罐壁切线向下；当ω=(1–k)ω0、方向沿罐壁切线向上【解析】（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有mg tanθ=mR sin θ·ω02，解得ω=（2）当ω=(1+k)ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向下，根据牛顿第二定律有f cos 60°+N sin 60°=mR sin 60°·ω2，f sin 60°+mg=N cos 60°联立两式解得22()kf mg+=当ω=(1–k)ω0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上根据牛顿第二定律有N sin 60°–f cos 60°=mR sin 60°·ω2，mg=N cos 60°+f sin 60°联立两式解得f=考向5 圆周运动的临界极值问题【样题5】（2017·江苏卷）如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FC．物块上升的最大高度为2 2v gD．速度v【答案】D【解析】由题意知，F 为夹子与物块间的最大静摩擦力，但在实际运动过程中，夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等于Mg ，A 错误；小环碰到钉子时，物块做圆周运动，2T v F Mg M l-=，绳中的张力大于物块的重力Mg ，当绳中的张力大于2F 时，物块将从夹子中滑出，即22v F Mg M l-=，此时速度v =B 错误；D 正确；物块能上升的最大高度，22v h g =，所以C 错误.考向6 传动与转动问题【样题6】 如图所示，轮O 1、O 3固定在同一转轴上，轮O 1、O 2用皮带连接且不打滑.在O 1、O 2、O 3三个轮的边缘各取一个点A 、B 、C ，已知三个轮的半径之比为123::2:1:1r r r =，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是A ．A 、B 、C 三点的线速度大小之比为2:2:1 B ．A 、B 、C 三点的周期之比为1:2:1 C ．A 、B 、C 三点的角速度大小之比为1:2:1D ．A 、B 、C 三点的加速度大小之比为2:4:1 【答案】ACD【解析】A 、B 两点靠传送带传动，线速度大小相等，A 、C 共轴转动，角速度大小相等，根据v r ω=，则13::2:1A C v v r r ==，所以A 、B 、C 三点的线速度大小之比为::2:2:1A B C v v v =，A 正确；专题四 机械能考纲原文再现考查方向展示考向1 结合斜面模型考查功和功率的分析与计算【样题1】 如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将一物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向.则两个过程比较A ．接触面上因摩擦产生的热量相同 B．物体的机械能增加量相同 C ．F 1做的功与F 2做的功相同 D ．F 1做功的功率比F 2做功的功率小 【答案】BD【解析】两个过程中物体对斜面的压力不同，故摩擦力大小不同，则产生的热量不相同，故A 错误；物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化量相同，故B 正确；由题图分析可知，中克服摩擦力做功的功率大，故1F 做功的功率比2F 做功的功率小，故D 正确.考向2 机车启动考查功和功率的分析与计算【样题2】 如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m ，设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么A ．这段时间内电动机所做的功为PtB ．这段时间内小车先匀加速运动，然后匀速运动C D 【答案】AC【解析】这一过程中电动机的功率恒为P ，所以W 电=Pt ，所以这段时间内电动机所做的功为Pt ，故A 正确.小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P =F 0v 可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，有PF ma v-=故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故B 错误；对小车启动过程，根据动能定理，有2102W FS mv -=-电C 正确，D 错误.考向3 单体运动考查动能定理或功能关系【样题3】 （2017·江苏卷）一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为k0E ，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E 与位移x 的关系图线是A B C D【答案】C【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理有k k0(sin cos )E E mgx θμθ-=-+，当E k =0时考向4 多体运动考查动能定理或功能关系【样题4】 （2015·广东卷）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R =0.5 m ，物块A 以v 0=6 m/s 的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q ，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞，碰后粘在一起运动，P 点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L =0.1 m ，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1，A 、B 的质量均为m =1 kg （重力加速度g 取10 m/s 2；A 、B 视为质点，碰撞时间极短）.（1）求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ； （2）若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上，求k 的数值；（3）求碰后AB 滑至第n 个（n <k ）光滑段上的速度v n 与n 的关系式.【答案】（1）v =4 m/s F =22 N （2）k =45 v n =n 2.09- m/s （其中n =1、2、3、···、44） 【解析】（1）物块A 从开始运动到运动至Q 点的过程中，受重力和轨道的弹力作用，但弹力始终不做功，只有重力做功，根据动能定理有：–2mgR =221mv –2021mv解得：v =gR v 420-=4 m/s在Q 点，不妨假设轨道对物块A 的弹力F 方向竖直向下，根据向心力公式有：mg +F =R v m 2解得：F =Rv m 2–mg =22 N ，为正值，说明方向与假设方向相同.（2）根据机械能守恒定律可知，物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度为v 0，设碰后A 、B 瞬间一起运动的速度为v 0′，根据动量守恒定律有：mv 0=2mv 0′ 解得：v 0′=2v =3 m/s 设物块A 与物块B 整体在粗糙段上滑行的总路程为s ，根据动能定理有：–2μmgs =0–20)2(21v m ' 解得：s =gμv 220'=4.5 m所以物块A 与物块B 整体在粗糙段上滑行的总路程为每段粗糙直轨道长度的Ls =45倍，即k =45 （3）物块A 与物块B 整体在每段粗糙直轨道上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知，其加速度为：a =mmgμ22-=–μg =–1 m/s 2由题意可知AB 滑至第n 个（n <k ）光滑段时，先前已经滑过n 个粗糙段，根据匀变速直线运动速度–位移关系式有：2naL =2n v –2v ' 解得：v n =naL v 220+'=n 2.09- m/s （其中n =1、2、3、···、44） 考向5 连接体考查机械能守恒定律【样题5】 如图所示，质量均为m 的物块A 、B 通过轻质细线跨过轻质定滑轮连接，B 的正下方有一只能在竖直方向上伸缩且下端固定在水平面上的轻弹簧，其劲度系数为k .开始时，A 固定在倾角为30°的足够长光滑斜面底端，弹簧处于原长状态，B 到弹簧上端的高度为H .现在由静止释放A ，已知A 上滑过程中细线不收缩的条件是34mgH k≤，g 为重力加速度，忽略滑轮与轮轴间的摩擦，弹簧一直处在弹性限度内.则下列说法正确的是A ．当B 到弹簧上端的高度34mg H k =时，弹簧最大弹性势能为2258m g kB ．当B 到弹簧上端的高度34mg H k =时，A 上滑的最大位移为94mgkC ．当B 到弹簧上端的高度mg H k =时，弹簧最大弹性势能为221916m g kD ．当B 到弹簧上端的高度mg H k =时，A 上滑的最大位移为218mg k【答案】BD【解析】当细线将要开始收缩时，A 、B 的加速度相等，细线上拉力为零，设弹簧弹力为F ，由牛顿第二定律有ma =mg sin 30°=F –mg ，B 下落到最低点时，F 最大，由于34mgH k=时，线恰好不收缩，则B 到最低点时细线上拉力为零，解得32mg F =，弹簧的最大压缩量32mgx k ∆=，A 上滑的最大位移3944mg mg x x k k=+∆=，从释放A 至B 到最低点，由动能定理有(1sin30)0mgx W -︒+=，根据功能关系，弹簧的最大弹性势能等于系统克服弹簧弹力做的功，即22p 98m g E W k=-=，A 错误，B 正确；当mg H k =，弹簧被压缩Δx 时，细线上拉力为零，之后B 继续下降，但B 减速下降的加速度大小大于A 减速上滑的加速度大小，细线将收缩，从释放A 到弹簧被压缩Δx 过程，由动能定理有22()(1sin 30)2mg mv mg x W k +∆-︒+=，可得弹簧被压缩Δx 时A 、B 的速度v =可考向6 结合弹簧模型考查守恒定律的应用【样题6】 （2016·新课标全国Ⅰ卷）如图，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点，AC =7R ，A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点（未画出），随后P 沿轨道被弹回，最高点到达F 点，AF =4R ，已知P 与直轨道间的动摩擦因数1=4μ，重力加速度大小为g .（取34sin 37cos 3755︒=︒=，）（1）求P 第一次运动到B 点时速度的大小. （2）求P 运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能.（3）改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放.已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过G 点.G 点在C 点左下方，与C 点水平相距72R 、竖直相距R ，求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量.【答案】（1）B v =（2）p 125E mgR =（3）D v =113m m = 【解析】（1）根据题意知，B 、C 之间的距离l 为l =7R –2R ① 设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得21sin cos 2B mgl mgl mv θμθ-=②式中θ=37°，联立①②式并由题给条件得B v =（2）设BE =x .P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中，由动能定理有2p B 1sin cos 02mgx mgx E mv θμθ--=-④ E 、F 之间的距离l 1为l 1=4R –2R +x ⑤P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有E p –mgl 1sin θ–μmgl 1cos θ=0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x =R ⑦p 125E mgR =⑧ （3）设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为175sin 26x R R θ=-⑨ 155cos 66y R R R θ=++⑩式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实. 设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有2112y gt =⑪ x 1=v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得D v =设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒，有221111155(cos )2266C D m v m v m g R R θ=++⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中，同理，由动能定理有2p 1111(5)sin m g(5)cos 2C E m g x R x R m v θμθ-+-+=⑮ 联立⑦⑧⑬⑭⑮式得113m m =⑯ 专题五 碰撞与动量守恒考纲原文再现考查方向展示考向1 结合生活现象考查动量定理的理解和应用【样题1】 （2015·重庆卷）高空作业须系安全带.如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h （可视为自由落体运动）.此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A mg +B mgC mgD mg - 【答案】A考向2 考查动量守恒定理的理解与应用【样题2】 （2017·新课标全国Ⅰ卷）将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A ．30kg m/s ⋅B ．5.7×102kg m/s ⋅C ．6.0×102kg m/s ⋅D ．6.3×102kg m/s ⋅【答案】A【解析】设火箭的质量（不含燃气）为m 1，燃气的质量为m 2，根据动量守恒，m 1v 1=m 2v 2，解得火箭的动量为：p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅，所以A 正确，BCD 错误.考向3 通过典型模型考查动量和能量的综合问题【样题3】 （2015·新课标全国Ⅰ卷）如图，在足够长的光滑水平面上，物体A 、B 、C 位于同一直线上，A 位于B 、C 之间.A 的质量为m ，B 、C 的质量都为M ，三者都处于静止状态，现使A 以某一速度向右运动，求m 和M 之间满足什么条件才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.【答案】2)m M ≥【解析】设A 运动的初速度为vA 向右运动与C 发生碰撞，根据弹性碰撞可得12mv mv Mv =+22212111222mv mv Mv =+ 可得1m M v v m M -=+22mv v m M=+ 要使得A 与B 发生碰撞，需要满足10v <，即m M <A 反向向左运动与B 发生碰撞过程，弹性碰撞134mv mv Mv =+222134111222mv mv Mv =+ 整理可得31m Mv v m M -=+412m v v m M =+由于m M <，所以A 还会向右运动，根据要求不发生第二次碰撞，需要满足32v v < 即2212()m M m m M v v v v m M m M m M--=>=+++整理可得224m Mm M +>解方程可得2)m M ≥【样题4】 （2017·天津卷）如图所示，物块A 和B 通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A =2 kg 、m B =1 kg.初始时A 静止于水平地面上，B 悬于空中.先将B 竖直向上再举高h =1.8 m （未触及滑轮）然后由静止释放.一段时间后细绳绷直，A 、B 以大小相等的速度一起运动，之后B 恰好可以和地面接触.取g =10 m/s 2.空气阻力不计.求：（1）B 从释放到细绳刚绷直时的运动时间t ； （2）A 的最大速度v 的大小； （3）初始时B 离地面的高度H .【答案】（1）0.6s t = （2）2m/s v = （3）0.6m H = 【解析】（1）B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：221gt h =解得：0.6s t =（3）细绳绷直后，A 、B 一起运动，B 恰好可以和地面接触，说明此时A 、B 的速度为零，这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒，有：gH m gH m v m m A B B A =++2)(21解得，初始时B 离地面的高度0.6m H =【样题5】 （2016·海南卷）如图，物块A 通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止；从发射器（图中未画出）射出的物块B 沿水平方向与A 相撞，碰撞后两者粘连在一起运动；碰撞前B 的速度的大小v 及碰撞后A 和B 一起上升的高度h 均可由传感器（图中未画出）测得.某同学以h 为纵坐标，v 2为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为k =1.92 ×10-3 s 2/m.已知物块A 和B 的质量分别为m A =0.400 kg 和m B =0.100 kg ，重力加速度大小g =9.80 m/s 2.（1）若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求h –v 2直线斜率的理论值k 0；（2）求k 值的相对误差δ（δ=00k k k -×100%，结果保留1位有效数字）.【答案】（1）2.04×10–3 s 2/m （2）6%【解析】（1）设物块A 和B 碰撞后共同运动的速度为v'，由动量守恒定律有m B v =(m A +m B )v' ① 在碰后A 和B 共同上升的过程中，由机械能守恒定律有21()()2A B A B m m v m m gh '+=+②【样题6】 （2012·广东卷）图（a ）所示的装置中，小物块A 、B 质量均为m ，水平面上PQ 段长为l ，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑.初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r 的连杆位于图中虚线位置；A 紧靠滑杆（A 、B 间距大于2r ）.随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度–时间图像如图（b ）所示.A 在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B 发生完全非弹性碰撞.（1）求A 脱离滑杆时的速度0v ，及A 与B 碰撞过程的机械能损失ΔE .（2）如果AB 不能与弹簧相碰，设AB 从P 点到运动停止所用的时间为t 1，求ω的取值范围，及t 1与ω的关系式.。
2019年高考真题和模拟题分项汇编物理专题： 力学计算题
专题 力学计算题1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B 静止于水平轨道的最左端，如图（a ）所示。
t =0时刻，小物块A 在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A 返回到倾斜轨道上的P 点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。
物块A 运动的v –t 图像如图（b ）所示，图中的v 1和t 1均为未知量。
已知A 的质量为m ，初始时A 与B 的高度差为H ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力。
（1）求物块B 的质量；（2）在图（b ）所描述的整个运动过程中，求物块A 克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B 停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A 从P 点释放，一段时间后A 刚好能与B 再次碰上。
求改变前后动摩擦因数的比值。
【答案】（1）3m （2）215mgH （3）11=9μμ'【解析】（1）根据图（b ），v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小，12v 为其碰撞后瞬间速度的大小。
设物块B 的质量为m '，碰撞后瞬间的速度大小为v '，由动量守恒定律和机械能守恒定律有11()2vmv m m v ''=-+①22211111()2222v mv m m v ''=-+② 联立①②式得3m m '=③（2）在图（b ）所描述的运动中，设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为f ，下滑过程中所走过的路程为s 1，返回过程中所走过的路程为s 2，P 点的高度为h ，整个过程中克服摩擦力所做的功为W ，由动能定理有211102mgH fs mv -=-④2121()0()22vfs mgh m -+=--⑤从图（b ）所给的v –t 图线可知11112s v t =⑥ 12111(1.4)22v s t t =⋅⋅-⑦ 由几何关系21s h s H=⑧ 物块A 在整个过程中克服摩擦力所做的功为12W fs fs =+⑨联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得215W mgH =⑩ （3）设倾斜轨道倾角为θ，物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为μ，有cos sin H hW mg μθθ+=○11 设物块B 在水平轨道上能够滑行的距离为s '，由动能定理有2102m gs m v μ''''-=-○12设改变后的动摩擦因数为μ'，由动能定理有cos 0sin hmgh mg mgs μθμθ'''-⋅-=○13 联立①③④⑤⑥⑦⑧⑩○11○12○13式可得11=9μμ'○14 2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）一质量为m =2000 kg 的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。
2019年高考物理实验真题分类汇编解析专题01 力学实验(原卷版)
2019年高考物理实验真题分类汇编解析一、力学实验1. 2019年高考全国1卷第22题．（5分）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）。
2. 2019年高考全国2卷第22题．（5分）如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。
回答下列问题：（1）铁块与木板间动摩擦因数μ= （用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a 表示）（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。
接通电源。
开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。
图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。
重力加速度为9.8 m/s2。
可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为（结果保留2位小数）。
3. 2019年高考全国3卷第22题.（5分）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。
实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。
已知相机每间隔0.1s拍1幅照片。
（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是。
（填正确答案标号）A.米尺 B.秒表 C.光电门 D.天平（2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法。
答：（3）实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm，则该地的重力加速度大小为g=______m/s2。
（保留2位有效数字）4. 2019年高考江苏省物理卷第10题.（8分）某兴趣小组用如图10-1所示的装置验证动能定理（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：A.电磁打点计时器B.电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______(选填“A”或“B”)(2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。
2019年高考理综物理试题分项汇编力学计算
（2）
（1）加速度 a 的大小； 【答案】
（2）牵引力的平均功率 P。
【来源】2018 年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷） （1）a=2m/s2（2）P=8.4×106 W 【拓展】 考查牛顿第二定律， 匀变速直线运动， 功率的求解， 加速度是连接力和运动的桥梁， 本题较易，注意在使用公式 求解功率时，如果 v 对应的是瞬时速度，则求解出来的为
瞬时功率，如果 v 为平均速度，则求解出来的为平均功率．
6．如图，在竖直平面内，一半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切。BC 为圆弧轨道的直径。O 为圆心，OA 和 OB 之间的夹角为α，sinα= ，一质量为 m 的小球沿 水平轨道向右运动，经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到 向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为 g。求： 重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在 C 点所受合力的方
（1）水平恒力的大小和小球到达 C 点时速度的大小；
（2）小球到达 A 点时动量的大小；
（3）小球从 C 点落至水平轨道所用的时间。 【答案】 （1） （2） （3）
【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国 III 卷） 【解析】试题分析 本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及
且
； ，
解得木板与冰面的动摩擦因数
（3）小物块 A 的初速度越大，它在长木板 B 上滑动的距离越大，当滑动距离达到木板 B 的 最右端时，两者的速度相等（设为 v’） ，这种情况下 A 的初速度为保证不从木板上滑落的最 大初速度，设为 v0． 有 ， ，
由上三式解得， 为了保证小物块不从木板的右端滑落， 小物块冲上长木板的初速度不大于最 大初速度 ． 拓展： 此题是牛顿第二定律的综合应用问题； 解决本题的关键是理清木块和木板的运动情况， 搞清物理过程，挖掘隐含条件，关注临界条件，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解． 2．如图是工厂流水生产线包装线示意图，质量均为 m=2.5kg、长度均为 l=0.36m 的产品在 光滑水平工作台 AB 上紧靠在一起排列成直线（不粘连） ，以 v0=0.6m/s 的速度向水平传送 带运动，设当每个产品有一半长度滑上传送带时，该产品即刻受到恒定摩擦力 Ff=μmg 而做 匀加速运动，当产品与传送带间没有相对滑动时，相邻产品首尾间距离保持 2l（如图）被 刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。取 g=10m/s2。试求： 依次送入自动包装机 C 进行包装。观察到前一个产品速度达到传送带速度时，下一个产品
2019年全国卷物理高考真题分类汇编
2019高考物理题分类汇编一、直线运动18．（卷一）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。
上升第一个4H 所用的时间为t 1，第四个4H 所用的时间为t 2。
不计空气阻力，则21t t 满足（ ） A ．1<21t t <2 B ．2<21t t <3 C ．3<21t t <4 D ．4<21t t <5 25. （卷二）（2）汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶司机忽然发现前方有一警示牌立即刹车。
从刹车系统稳定工作开始计时，已知汽车第1 s 内的位移为24 m ，第4 s 内的位移为1 m 。
求汽车刹车系统稳定工开始计时的速度大小及此后的加速度大小。
二、力与平衡16．（卷二）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3，重力加速度取10m/s 2。
若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为（ ）A ．150kgB ．1003kgC ．200 kgD ．2003kg16．（卷三）用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。
两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。
重力加速度为g 。
当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则（ ） A ．1233==F mg F mg ， B ．1233==F mg F mg ， C ．1213==2F mg F mg ， D ．1231==2F mg F mg ， 19．（卷一）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。
另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。
2019高考物理考试大纲解读 专题02 力学
专题一 质点的直线运动考纲原文再现考查方向展示考向1 对运动的描述的概念、定义的认识、理解和应用能力【样题1】 （2018·浙江4月选考科目）某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里，其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指A ．速度、位移B ．速度、路程C ．速率、位移D ．速率、路程 【答案】D【解析】行驶200公里指的是经过的路程的大小，时速为110公里是某一个时刻的速度，是瞬时速度的大小，故D 正确，A 、B 、C 错误；故选D 。
【样题2】 （2016·新课标全国III 卷）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为A ．2s t B ．232s tC ．24s tD ．28st 【答案】A【样题3】 （2011·安徽卷）一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ∆所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t ．则物体运动的加速度为A ．1212122()()x t t t t t t ∆-+B ．121212()()x t t t t t t ∆-+C ．1212122()()x t t t t t t ∆+-D ．121212()()x t t t t t t ∆+-【答案】A【解析】物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ，平均速度为：11x v t ∆＝，即为12t时刻的瞬时速度；物体在后一段x ∆所用的时间为2t ，平均速度为：22x v t ∆=，即为22t时刻的瞬时速度．速度由1 v 变化到2 v 的时间为：122t t t +∆=，所以加速度为：()()122112122 x t t v v a t t t t t ∆--=∆+＝。
学*科网 考向2 以图象为依托，考查对直线运动的认识、理解和应用能力【样题4】 （2018·新课标全国III 卷）甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)
2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集（一）1.如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向，其半径R的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N始终与圆心O等高。
质量M = 1 kg、长度L = 3 m 的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P点等高，小车右端与P点的距离s = 2 m。
一质量m = 2kg的小滑块以v0 = 6 m/s的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。
在R取不同值时，压力传感器读数F与1R的关系如图乙所示。
已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度g＝10 m/s2。
求：（1）小滑块到达 P 点时的速度v1；（2）图乙中a和b的值；（3）在1R＞3.125m-1的情况下，小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离x min。
2.如图所示，质量M＝8 kg的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F＝8 N，当长木板向右运动速率达到v1＝10 m/s时，在其右端有一质量m＝2 kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2＝2 m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.2，小物块始终没离开长木板，g取10 m/s2，求：(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止；(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板；(3)如果开始将物块放在长木板右端时两物体均静止，在长木板的右端施加一水平恒力F＝28 N，物块与长木板的质量和动摩擦因数均与上面一样，并已知长木板的长度为10.5 m，要保证小物块不滑离长木板，水平恒力F作用时间的范围．(答案可以用根号表示)3.如图甲所示，倾角为θ=37°的足够长斜面上，质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s后撤去F，前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示．求：(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)（1）小物体与斜面间的动摩擦因数；（2）撤去力F后1.8s时间内小物体的位移．4.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L1＝2m 的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示.现将一个小球从距A点高为h＝0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝，g取10 m/s2.(1)求小球初速度v0的大小；(2)求小球滑过C点时的速率v C；(3)要使小球刚好能过圆轨道的最高点，圆轨道的半径为多大？5.同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.6.一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。
2019年高考物理各章节考题及答案.
本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！2019年高考物理各章节考题及答案第一单元：物体受力分析一、力的概念1、力：力是。
力不能。
一个物体受到力的作用，一定有对它施加这种作用。
2、力的效果：使受力物体的或发生变化，或。
我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否，上述两种效果可以独立产生，也可以同时产生。
3、力是矢量，在三要素：。
要完整的表述一个力既要说明它的大小，又要说明它的方向。
为形象、直观的表述一个力，我们一般用来表示力的，这各表示力的方法叫力的图示。
作力的图示应注意以下两个问题：一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力；二是力的图示与力的示意图不同，力的图示要求严格，而力的示意图着重于力的方向，不要求做出标度。
4、力的分类：在力学中按可分为：重力、弹力、摩擦力等；按可分为：拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
性质相同的力效果可以不同，也可以相同；效果相同的力，性质可以相同，也可以不同。
5、力的单位：在国际单位制中，力的单位是。
6、力的测量用。
二、重力1、产生：是由于而产生的。
2、重力的大小：重力与质量的关系为 .重力的大小可用测出，其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力。
3、重力的方向：。
4、物体所受重力的等效作用点。
质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的 5 有关，形状规则且质量分布均匀的物体，它的重心就在其上。
不规则物体的重心位置，除跟物体的形状有关外，还跟物体质量的分布有关。
对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，可用测定其重心的位置。
因为重心为一等效概念，所以物体的重心不一定在物体上，可能在物体外，也可能在物体之内。
如圆环的重心就不在圆环上。
三、弹力1、定义：发生形变的物体由于要恢复原状，会对产生力的作用，这种力叫弹力。
2、产生条件：一是二是。
3、弹力的方向：一是压力、支持力的方向指向被压、被支持的物体。
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力学题的深入研究
最近辅导学生的过程中，发现几道力学题虽然不是特别难，但容易错，并且辅导书对这几道题或语焉不详，或似是而非，或浅尝辄止，本文对其深入研究，以飨读者。
【题1】（1）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。
从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图1所示。
打点计时器电源的频率为50Hz 。
○
1通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。
○
2计数点5对应的速度大小为 m/s ，计数点6对应的速度大小为 m/s 。
（保留三位有效数字）。
○3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g 为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。
【原解析】一般的辅导书是这样解的：
①和②一起研究：根据T s s v n n n 21++=,其中s T 1.050
15=⨯=，得
1.0210)01.1100.9(25⨯⨯+=-v =s m /00.1，1
.0210)28.1201.11(2
6⨯⨯+=-v =s m /16.1， 1
.0210)06.1028.12(2
7⨯⨯+=-v =s m /14.1，因为56v v >，67v v <，所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。
这样解是有错误的。
其中5v 是正确的，6v 、7v 是错误的。
因为公式T
s s v n n n 21++=是匀变速运动的公式，而在6、7之间不是匀变速运动了。
第一问应该这样解析：
①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。
根据1到6之间的cm 00.2s =∆，如果继续做匀加速运动的话，则6、7之间的距离应该为01.1300.201.11s 5667=+=∆+=s s ，但图中cm s 28.1267=，所以是在6和7之间开始减速。
第二问应该这样解析：
②根据1到6之间的cm 00.2s =∆，加速度s m s m T s a /00.2/1
.01000.222
2=⨯=∆=- 所以s m aT v v /20.11.000.200.156=⨯+=+=。
因为s m T s s v /964.01
.0210)61.866.10(22
988=⨯⨯+=+=- aT v v -=87=s m /16.11.0)2(964.0=⨯--。
③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差，从第7点开始依次为，cm s 99.161.860.101=-=∆，cm s 01.260.661.82=-=∆，
cm s 00.260.460.63=-=∆，求平均值cm s s s s 00.2)(3
1321=∆+∆+∆=∆，所以加速度222
2/.1
.01000.2s m T s a -⨯=∆==2/00.2s m 根据ma =mg μ，得g a μ=这是加速度的理论值，实际上'ma f mg =+μ（此式中f 为纸带与打点计时器的摩擦力），得m
f g a +
=μ'，这是加速度的理论值。
因为a a >'所以g a =μ的测量值偏大。
【答案】（1）①6和7，②s m /00.1，s m /16.1，③2.00，偏大
【点评】本题考查打点计时器纸带数据处理及测摩擦因数的原理及误差分析。
难
度：难。
处理打点计时器纸带的题目很多，但设问：通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速的题目在高考中第一次出现，考生很可能根据纸带表面数据，认为7和8之间的距离开始小于6和7之间的距离而错填7和8，只有计算了6和7之间的理论距离（如果一直做匀加速运动的话）大于实际距离之后才能正确判断。
此题物理情景依旧，但设问是创新的。
【扩展】求在6和7之间什么时刻开始做减速运动？
【解法1公式法】设在6之后t 时刻开始做减速运动，有
67226)1.0(2
1-)1.0(21s t a t v at t v m =--++ 其中at v v m +=6
将s m v /20.16=，2/00.2s m a =，m s 1228.067=代入解得s t 04.0=
【解法2图像法】6到7之间的t v -图像如下：
根据图像“面积”表示位移的方法，有
1228.0)1.0(2
16.122.1=-⋅++⋅+t v t v m m 其中t v m ⨯+=22.1，解得s t 04.0=。
从1到11的速度图象如下：
【题2】.如图所示,A 、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m, 静止叠放在水平地面上. A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为12μ. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g. 现对A 施加一水平拉力 F,则 ( A) 当 F < 2 μmg 时,A 、B 都相对地面静止
( B) 当 F = 52μmg 时, A 的加速度为13
μg ( C) 当 F > 3 μmg 时,A 相对 B 滑动 ( D) 无论 F 为何值,B 的加速度不会超过
12μg
【解析】AB 之间的摩擦力mg f μ21=，B 与地之间的摩擦力mg f μ232=
，所以B 的加速度不会超过g m f f a Bm μ2121=-=
，D 正确，此时mg ma F μ233==。
所以当mg F μ2
3<时，AB 一起相对地面运动，所以A 错误。
Bm ma f F 21+>即
F mg μ3>时，AB 有相对运动，C 正确。
当mg F μ25=
时，AB 一起相对地面运动，A 的加速度g m f F a A μ3122=-=
，B 正确。
【答案】BCD 【点评】本题要先判断AB 一起相对地面运动和A 、B 有相对运动的条件，所以要先做D ，后做A 、B 、C 。
【扩展】画出A 、B 的加速度随力F 变化的图像。