高三物理力学分析与试题研究知识点分析全国通用

1、高三物理力学专题研究一、前5年全国1卷计算题力学知识点分布情况2008（23）单体匀变速直线运动基本公式的应用（24）两物体相互作用时的*动量，能量守恒2007（23）追及问题（24）两物体碰撞中的*动量，能量问题2006（23）匀速直线运动（24）传送带问题2005（23）双体匀加速直线运动和竖直上抛运动（24）弹簧中的能量问题2004（23）天体运动（25）双体匀变速直线运动二、综合分析及猜想从前5年的计算题知识点的分布不难看出运动学、能量守恒、动能定理是计算题考查的重点。计算题不偏、不怪，不刻意追求情景新颖，注重试卷的检测与评价功能，试卷难度适合 大多数学生实际水平。力学计算题第二题几乎

2、都是多过程问题，解计算题要注重对物理过程的分析。三、试题数量为两题：（1）力与直线运动（2）力与曲线运动高考真题回放力与直线运动部分08全国卷（14分）已知Q A B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为|1, BC间的距离为l 2, 一物体自 O 点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A B、C三点，已知物体通过 AB段与BC段所用的时间相等。求 O与A的距离。07全国卷（15分）甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程：乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前S0 =

3、 13.5m处作了标记，并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棱。已知接力区的长度为L = 20m。求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度a。（2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。06全国卷（16分）天空有近似等高的浓云层，为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差 t=6.0s 。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速1=- km/s o306全国卷（19分）一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为

4、质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为ko起始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到Uo后，便以此速度匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一 段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。05全国卷（16分）原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速）加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d1 = 0.50m, “竖 直高度 = 1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距离” d2 = 0.00080m

5、 ,“竖直高度 h2=0.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0.50m,则人上跳的“竖直高度”是多少？本专题分析：物理力学大题的第一题（20题）极有可能是简单的匀速或匀变 速直线运动的考查。追及问题、传送带问题、单体双过程或双体双过程等要给予 重视。力与曲线运动部分08全国卷（18分）图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点冷以弭O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为1,开始时，JI Q轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小0球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内

6、速度减为零，小球继续向左摆摆动，当轻绳与竖直方向的夹角6 =60 时小球达到最高点。求（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；（新考纲不要求）（2）小球从释放到第一次到达最低点时的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。08山东卷（15分）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道中，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所示数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多）底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以va =5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“ 8002”后从p点水平抛出。小物体与地面 ab段

7、间的动摩擦因数 0 =0.3不计其它机械能损失。已知ab段长L=1.5m,数字“0原半径R=0.2m,f 2-2小物体质重 m=0.01kg, g=10m/s。求：（1）小物体从p点抛出后的水平射程。（2）小物体经过数字“ 0”的最高点时管道对小物体的作用力的大小和方向。08宁夏卷（15分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。 中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。 两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为 距离为r,试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为07山东卷（16分）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，

8、圆盘边缘有一质量 m=1.0kg的小滑块。当圆盘 转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑 落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC已知AB段斜面倾角为53。，BC段斜面彳角为37。，滑块与双星系统在银河系 已知某双星系统中 T,两颗恒星之间的圆盘及斜面间的动摩擦因数均为N=0.5, A点离B点所在水平面的度度 h=1.2m。滑块在运动过程 中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取 g=10m/s2, sin37 =0.6 , cos37 =0.8。（1）若圆盘半径R=0.2m,当圆盘的角速度多大时,（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达滑块

9、从圆盘上滑落?B点时的机械能。（3）从滑块到达 B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。07宁夏卷（15分）倾斜雪道的长为25 m ,顶端高为15 m ,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度出=8 m/s飞出。在落到倾斜雪运动员可视为质点，过渡圆弧光滑，其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数N=0.2,道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲过程外本专题分析：物理力学大题的第二题（21题）极有可能是平抛运动、圆周运 动、直线运动等多个过程的结合，用到的物理规律一般有机械能守恒、能量守恒、

10、动能定理等。专题强化训练力与直线运动部分（14分）在平直的高速公路上，一辆汽车以108km/h的速度做匀速直线运动。突然，驾驶员发现前方75m处有一大堆由于下雨而塌方的泥土，驾驶员立即开始紧急制动 （即汽车的驱动轮停止转动）。若要避免车祸事故的发生，该车的驱动轮与地面的动摩擦因数至少为多少（g=10m/s 2 ） ?（12分）在一条平直的公路上，乙车以 10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面作初 速度为15m/s,加速度大小为 0.5m/s 2的匀减速运动，则两车初始距离L满足什么条件时可以使（1）两车不相遇；（2）两车只相遇一次；（3）两车能相遇两次（设两车相遇时互不 影响各自的运动）。

11、（ 12分）一个物体从静止开始以a1的加速度从 O点出发做匀加速直线运动，经过某一点 A,又以a2的加速度做匀减速直线运动，经过相同的时间，物体又回到了出发点 Q求加速度a1与加速度 a2的比值。（20分）为了安全，公路上行驶的汽车之间必须保持必要的距离，我国交通管理部门规定，高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为 120km/h,请根据下面提供的资料。资料一，驾驶员的反应时间为0.3s0.6s资料二，各种路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数。路面动摩擦因数干沥青与混泥土路面0.7 0.8十碎石路面0.6 0.7湿沥青与混泥土路面0.32 -0.4求（1）在计算中，驾驶员的反应

12、时间、路面与轮胎之间的动摩擦因数应各取多少？（2）通过计算说明200m为必要的安全距离。（3）若在某公路上有甲、乙两车，甲车以72km/h在前行驶，乙车在后以 144km/h超速行驶，乙发现甲车后立即制动，当距甲车200m时乙车开始减速，则减速时加速度至少多大才能避免相碰。（16分）在距地面高度为 H处，有一飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，在飞行过程中 释放一个炸弹，经过时间t ,飞行员听到炸弹着地后的爆炸声，假设炸弹着地即刻爆炸，爆炸声向各个方向传播的速度大小都是V,炸弹受到的空气阻力忽略不计，求飞机的飞行速度V0 O力与曲线运动部分如图所示，一高度为h=0.8m粗糙的水平面在 B点处与一倾

13、角为g =30的斜面BC连接，一小滑块从水平面上的 A点以V0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动.运动到B点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑.已知AB间的距离S=5m求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数.（2）小滑块从 A点运动到地面所需的时间.（3）若小滑块从水平面上的 A点以V1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动，运动到B点时小滑块将做什么运动？并求出小滑块从A点运动到地面所需时间(取g=10m/s2).AB图 1 18(15分)如右图所示，半径 R= 0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于 B点，BC离地面高h = 0.45m, C点与

14、一倾角为 0 = 30 的光滑斜面连接，质量 mr 1.0 kg的小滑块从圆弧顶点 D由静止释放，已知滑块与水平面间 的动摩擦因数 -0.1 ,取g=10m/s2.求：(1)小滑块刚到达圆弧的 B点时对圆弧的压力；(2)小滑块从C点运动到地面所需的时间(16分)如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为 m=30kg他在左侧平台上滑 行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从 A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑， A B为圆弧两端点，其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m对应圆心角为0=1060,平台与AB连线的 高度差为 h=0.8m.(计算中取 g=10m/s,sin53 0=0

15、.8, cos530=0.6)求：(1)小孩平抛的初速度离为R, A端与圆心O等高，AD为水平面，B端在。的正下方，小球自 A点正上方由静止释放，自由下落至 A点时进入管道，当小球到达大小的9倍。求：(1)释放点距A点的竖直高度；B点时，管壁对小球的弹力大小为小球重力(2)落点C与A的水平距离。(10分)如图所示，长为 R的轻绳，上端固定在 O点，下端连接一只小球。小球接近地 面，处于静止状态。现给小球一沿水平方向的初速度，小球开始在竖直平面内做圆周运动。4R的地面上，重力加设小球到达最高点时绳突然断开，已知小球最后落在离小球最初位置速度为g。试求：(图中所标V0的数值未知)(1)绳突然断开时

16、小球的速度；(2)小球刚开始运动时，对绳的拉力。4R(20分)航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器。利用航天飞机，可将人造卫星送入预定轨道，可将物质资运送到空间站，也可以到太空维修出现故障的地球卫星。试根据你所学的知识回答下列问题：(1)当宇航员要对圆形轨道上运行的卫星进行维修时，须调整航天飞机的速度，使之与卫星的速度基本相同，若某次维修作业中，宇航员发现航天飞机的速度计显示飞机的速度为7.5km/s ,则待维修的卫星离地的高度h为多大？已知地球半径力加速度g=9.8m/s2.(2)航天飞机着陆时是无动力滑翔的，着陆后当航天飞机的速度减速至R=6400km地球表面重54km/h部弹出减速

17、伞，以使航天飞机迅速减速。弹开减速伞后在跑道上滑行的距离若为 求这一过程中航天飞机的平均加速度时，其尾200m高考真题回放答案:1. ( 14 分)设物体的加速度为a,到达A点的速度为V。，通过AB段和BC段所用的时间为11 = v0t2at211T2 =2v0t 2at2联立式得3l1 -I2 =2v0t设O与A的距离为l ,则有2T2a联立式得1:138(l2 -I1)2. (15 分)(1)在甲出发口令后，甲乙达到共同速度所用时间为 t=Va设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和险，则_1,2_S2 =at2Si=S2+&联立、式解得V2 a =2So2a = 3m/s(2)在这段时间内

18、，乙在接力区的位移为S 乂02 2aS2 = 13.5m完成交接棒时，乙与接力区抹端的距离为L -S2 =6.5m3.如图，A表小爆炸处，。O表小观测者所在处，h表小方层下表面的局度。用 ti表不爆炸 声直接传到O处所经时间，则有d = vt1用t2表示爆炸声经云层反射到达已知t2 -t1 = &联立、式，可得 h =J(vAt)2 +2dvAtd24. (19 分)根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度 a。，根据牛顿定律，可得 a = Ng设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于vo,煤块则由静止加速到v,有Vo =a0t v

19、= at d由a a,故v cos37 ) = 10m/s2返回时的加速度大小：a2 = g(sin 37 - 1 cos37 ) = 2m/s2BC间的距离：sBC =2al-a2 (t -也)2 = 0.76m2a/(15 分)如图选坐标，斜面的方程为3y =xtan1-x4运动员飞出后做平抛运动X =Vot3 y联立式，得飞行时间t =1.2s落点的x坐标x1 =vot =9.6m落点离斜面顶端的距离s1 = x = 12 m cos ?落点距地面的高度 TOC o 1-5 h z h1 =（L -s0sin 日=7.8 m接触斜面前的x分速度vx=8m/s,y 分速度vy=gt=12m

20、/s沿斜面的速度大小为v/ = Vxcos 日 + VySinQ =13.6 m/s设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得,12mg% +-mv =Nmgcos8（L 5） +Nmgs22解得 s =74.8 m评分参考：式各1分，式各 2分，式1分。专题强化训练答案：（16 分）v=30m/s（2 分） （2）V2=2as（4 分）（3）a=6m/s2 （3 分） （4）umg=ma （4 分） （5）u=0.6（3 分）（12分）解：设两车速度相等经历的时间为t,则甲车恰能追及乙车时，应有v甲ta甲t2/2= v乙1+L其中t =（ v甲一v乙）/ a甲，解得L=25m若L25

21、m,则两车等速时也未追及，以后间距会逐渐增大。若L=25m,则两车等速时恰追及，两车只相遇一次，以后间距会逐渐增大。若Lv25m,则两车等速时，甲车已运动至乙车前面，以后还能再次相遇，即能相遇两次。1:3（20 分）（1）由表分析，0.6s是最长的反应时间， 对应刹车之前的最大可能距离；0.32是最小的动摩擦因数，对应最大的可能运动距离.2（2）由$=丫1 十; 得：s 定192 m2%s定192 m略小于200m,因此200m的安全距离是必要的。 _2 a=1m/s（16分）炸弹爆炸时位于飞机正下方（2分），因为炸弹作平抛运动的水平分速度与飞机水平飞行速度相同。设炸弹从释放到落地经历t1时间

22、，则：V 0 (t-t1)H ggt；222_H (v0(t-t1) -(v(t -t1)(2) - -4解得:v 0 = v2gH24V(t-L6. (1)依题意得由牛顿第二定律,图2vB =0,设小滑块在水平面上运动的加速度大小为a,f = Rmg = ma ,由运动学公式 v2 = 2gS ,解得n = 0.09 .(2)滑块在水平面上运动时间为11,由S =今0tl，得t1 =10=3.3s.3在斜面上运动的时间t2 二2h =0.8s .t=t1+t2g sin1=4.1s(3)若滑块在A点速度为Vi=5m/s,则运动到B点的速度vB = Jv2 -2aS = 4m/s .即运动到B

23、点后，小滑块将做平抛运动.假设小滑块不会落到斜面上，则经过 t32h 一g 0.4s落到水平面上,2S ” t3 = 1.5sv1 vbh则水平位移 x = vBt3 = 1.67m a -.tan307.(18分)(1)设小滑块运动到B点的速度为VB ,由机械能守恒定律有：mgR= 1 m 2由牛顿第二定律有F- mg= mVB-(3分)(3分)R联立解得小滑块在 B点所受支持力F=30 N (1分)由牛顿第三定律，小滑块在B点时对圆弧的压力为 30N(1分)(2)设小滑块运动到 C点的速度为Vc ,由动能定理有：mgR(1 mgL1 mV 2解得小滑块在 C点的速度VC= 4 m/s(1分)所以假设正确，即小滑块从 A点运动到地面所需时间为 t小