高考物理真題分類匯編附答案-動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

動(dòng)力學(xué)部分高考試題選編運(yùn)動(dòng)學(xué)部分1、(2018?全國(guó)II卷)甲、乙兩汽車同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖像分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩車在t1時(shí)刻也并排行駛B.t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前C.甲車的加速度大小先增大后減小D.乙車的加速度大小先減小后增大2、（2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷）如圖（a），在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開跳臺(tái)開始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v–t圖像如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則A．第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過(guò)程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大3、(2017新課標(biāo)II，24）（12分）為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1<s0）處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求（1）冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度。參考答案與解析1.解析：試題分析：在v-t圖像中圖像包圍的面積代表了運(yùn)動(dòng)走過(guò)的位移，圖像的斜率代表加速度，解本題要利用這個(gè)知識(shí)點(diǎn)求解。AB，v-t圖像中圖像包圍的面積代表運(yùn)動(dòng)走過(guò)的位移，兩車在t2時(shí)刻并排行駛，利用逆向思維并借助于面積可知在t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、圖像的斜率表示加速度，所以甲的加速度先減小后增大，乙的加速度也是先減小后增大，故C錯(cuò)D正確；答案：BD2.解析：A．由v–t圖面積易知第二次面積大于等于第一次面積，故第二次豎直方向下落距離大于第一次下落距離，所以，A錯(cuò)誤；B．由于第二次豎直方向下落距離大，由于位移方向不變，故第二次水平方向位移大，故B正確C．由于v–t斜率知第一次大、第二次小，斜率越大，加速度越大，或由，易知a1>a2，故C錯(cuò)誤；D．由圖像斜率，速度為v1時(shí)，第一次圖像陡峭，第二次圖像相對(duì)平緩，故a1>a2，由G–fy=ma，可知，fy1<fy2，故D正確。答案:BD3.解析：（1）根據(jù)速度位移公式求出冰球的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大?。?）抓住兩者運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等得出運(yùn)動(dòng)員到達(dá)小旗處的最小速度，結(jié)合速度位移公式求出最小加速度．解析：（1）對(duì)冰球分析，根據(jù)速度位移公式得：，加速度為：a=，根據(jù)牛頓第二定律得：a=μg，解得冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為：．（2）根據(jù)兩者運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，有：，解得運(yùn)動(dòng)員到達(dá)小旗處的最小速度為：v2=，則最小加速度為：=．力的平衡4、（2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊N。另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止，則在此過(guò)程中A．水平拉力的大小可能保持不變B．M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加5、（2017·新課標(biāo)Ⅰ卷）如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N。初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為（起，并保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中）?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉A．MN上的張力逐漸增大B．MN上的張力先增大后減小C．OM上的張力逐漸增大D．OM上的張力先增大后減小參考答案與解析4.解析：如圖所示，以物塊N為研究對(duì)象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方向夾角為45°的過(guò)程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；對(duì)M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加。故本題選BD。答案：BD5.解析：以重物為研究對(duì)象，受重力mg，OM繩上拉力F2，MN上拉力F1，由題意知，三個(gè)力合力始終為零，矢量三角形如圖所示，在F2轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中，MN上的張力F1逐漸增大，OM上的張力F2先增大后減小，所以AD正確，BC錯(cuò)誤。答案：AD牛頓運(yùn)動(dòng)定律6、（2015·新課標(biāo)II卷）在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂一大小為a的加速度向東行駛時(shí)，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著這列車廂一大小為a的加速度向東行駛時(shí)，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為A.8B.10C.15D.187、（2015·新課標(biāo)Ⅰ卷）如圖（a），一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v—t圖線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的A．斜面的傾角、、均為已知量，則可求出B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度8、（2017·新課標(biāo)Ⅲ卷）（20分）如圖，兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=5kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5；木板的質(zhì)量為m=4kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開始相向滑動(dòng)，初速度大小均為v0=3m/s。A、B相遇時(shí)，A與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。求（1）B與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板的速度；（2）A、B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離。9、(2015?全國(guó)I卷)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行；然后經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，在離月面4m高處做一次懸停（可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止）；最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器自由下落。已知探測(cè)器的質(zhì)量約為，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小約為。則次探測(cè)器A．在著陸前瞬間，速度大小約為B．懸停時(shí)受到的反沖作用力約為C．從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械能守恒D．在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度10、(2018?全國(guó)I卷)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（）A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR11、（2016·新課標(biāo)I卷）（18分）如圖，一輕彈簧原長(zhǎng)為，的固定直軌道的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧其一端固定在傾角為處于自然狀態(tài)。直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于點(diǎn)，均在同一豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為的小物塊自點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)點(diǎn)（未畫出）隨后沿軌道被彈回，最高到達(dá)點(diǎn)，。已知與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為。（取，）(1)求第一次運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度的大小。(2)求運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。(3)改變物塊的質(zhì)量，將推至點(diǎn)，從靜止開始釋放。已知自圓弧軌道的最高點(diǎn)處水平飛出后，恰好通過(guò)點(diǎn)。點(diǎn)在點(diǎn)的左下方，與點(diǎn)水平相距，求運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后的質(zhì)量。、豎直相距參考答案與解析6.解析：由設(shè)這列車廂的節(jié)數(shù)為n，P、Q掛鉤東邊有m節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可知：，解得：，k是正整數(shù)，n只能是5的倍數(shù)，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤答案：BC7.解析：小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行過(guò)程為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最遠(yuǎn)距離，根據(jù)牛頓第二定律，向上滑行過(guò)程，向下滑行，整理可得，從而可計(jì)算出斜面的傾斜角度以及動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)AC對(duì)。根據(jù)斜面的傾斜角度可計(jì)算出向上滑行的最大高度，選項(xiàng)D對(duì)。僅根據(jù)速度時(shí)間圖像，無(wú)法找到物塊質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)。答案：ACD8.解析：（1）滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板也在地面上滑動(dòng)。設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3，A和B相對(duì)于地面的加速度大小分別是aA和aB，木板相對(duì)于地面的加速度大小為a1。在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有①②③由牛頓第二定律得④⑤⑥設(shè)在t1時(shí)刻，B與木板達(dá)到共同速度，設(shè)大小為v1。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有⑦⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知數(shù)據(jù)得⑨（2）在t1時(shí)間間隔內(nèi)，B相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為⑩設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后，木板的加速度大小為a2，對(duì)于B與木板組成的體系，由牛頓第二定律有?由①②④⑤式知，aA=aB；再由⑦⑧可知，B與木板達(dá)到共同速度時(shí)，A的速度大小也為v1，但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反。由題意知，A和B相遇時(shí)，A與木板的速度相同，設(shè)其大小為v2，設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用時(shí)間為t2，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，對(duì)木板有對(duì)A有在t2時(shí)間間隔內(nèi)，B（以及木板）相對(duì)地面移動(dòng)的距離為???在（t1+t2）時(shí)間間隔內(nèi)，A相對(duì)地面移動(dòng)的距離為?A和B相遇時(shí)，A與木板的速度也恰好相同。因此A和B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離為?聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得?（也可用如圖的速度–時(shí)間圖線求解）機(jī)械能9.解析：星球表面萬(wàn)有引力提供重力即，重力加速度，地球表面，則月球表面，則探測(cè)器重力，選項(xiàng)B對(duì)，探測(cè)器自由落體，末速度，選項(xiàng)A錯(cuò)。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，僅在月球引力作用下機(jī)械能守恒，而離開近月軌道后還有制動(dòng)懸停，所以機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)。近月軌道即萬(wàn)有引力提供向心力，小于近地衛(wèi)星線速度，選項(xiàng)D對(duì)。答案：BD10.解析：設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的速度大小為vC，則對(duì)小球由a到c的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知，小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運(yùn)動(dòng)可知，小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時(shí)間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R。由以上分析可知，小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過(guò)程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤。答案：C11.解析：（1）選為研究對(duì)象，受力分析如圖：設(shè)加速度為，其垂直于斜面方向受力平衡：沿斜面方向，由牛頓第二定律得：且對(duì)，可得：段過(guò)程，由代入數(shù)據(jù)得點(diǎn)速度：（2）從點(diǎn)出發(fā)，最終靜止在，分析整段過(guò)程；由到，重力勢(shì)能變化量：①減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。設(shè)點(diǎn)離點(diǎn)的距離為，從到，產(chǎn)熱：②由，聯(lián)立①、②解得：；研究從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過(guò)程重力做功：摩擦力做功：動(dòng)能變化量：由動(dòng)能定理：代入得：由，到點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能為。（3）其幾何關(guān)系如下圖可知：，由幾何關(guān)系可得，點(diǎn)在左下方，豎直高度差為，水平距離為。設(shè)從點(diǎn)拋出時(shí)速度為，到點(diǎn)時(shí)間為其水平位移：豎直位移：解得：研究從點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為重力做功：，此過(guò)程中：①摩擦力做功：②彈力做功：③動(dòng)能變化量：④由動(dòng)能定理：⑤將①②③④代入⑤，可得：動(dòng)量部分12、(2019?全國(guó)I卷)最近，我國(guó)為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國(guó)重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106N，則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()A．1.6×102kgB．1.6×103kgC．1.6×105kgD．1.6×106kg13、(2017新課標(biāo)III）一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則A．t=1s時(shí)物塊的速率為1m/sB．t=2s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4kg·m/sC．t=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5kg·m/sD．t=4s時(shí)物塊的速度為零14、(2019?全國(guó)III卷)靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA＝l.0kg，mB＝4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l＝1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek＝10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.20，重力加速度取g＝10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。(1)求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；(2)物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？(3)A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？15、(2016?全國(guó)I卷)（10分）某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為的噴口持續(xù)以速度豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛏㈤_。忽略空氣阻力。已知水的密度為，重力加速度大小為，求：(i)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(ii)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。參考答案與解析12.解析：設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)在ts時(shí)間內(nèi)，噴射出的氣體質(zhì)量為m，根據(jù)動(dòng)量定理，F(xiàn)t＝mv，可知，在1s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量kg，故選B。答案：B13.解析：A、前兩秒，根據(jù)牛頓第二定律，a==1m/s2，則0﹣2s的速度規(guī)律為：v=at；t=1s時(shí)，速率為1m/s，A正確；B、t=2s時(shí)，速率為2m/s，則動(dòng)量為P=mv=4kg?m/s，B正確；CD、2﹣4s，力開始反向，物體減速，根據(jù)牛頓第二定律，a=﹣0.5m/s2，所以3s時(shí)的速度為1.5m/s，動(dòng)量為3kg?m/s，4s時(shí)速度為1m/s，CD錯(cuò)誤；答案：AB．14.解析：(1)設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0＝mAvA－mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得：vA＝4.0m/s，vB＝1.0m/s(2)A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有：mBa＝μmBg④⑤vB－at＝0⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大