三年高考真題（2022-2024）分類匯編 物理 專題06運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系 含解析

專題06運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1牛頓運(yùn)動(dòng)定律（5年5考）2024年高考湖南卷：細(xì)線、彈簧相連懸掛的四個(gè)小球?？疾樗矔r(shí)加速度；2024年高考廣東卷：物塊豎直下落到輕質(zhì)彈簧上，選擇正確的圖像或圖像。2022新高考江蘇卷第1題：高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書，考查書相對(duì)桌面靜止的最大加速度。2024年高考遼寧卷：木塊木板模型——以速度圖像給出解題信息。2024年高考北京卷：飛船與空間站對(duì)接后，在推力F作用下一起向前運(yùn)動(dòng)．考查相互作用力。2022年高考全國(guó)理綜甲卷第19題：用一輕彈簧水平連接質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，在水平外力作用下勻速運(yùn)動(dòng)后撤去外力，考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。2022年高考上海卷：神舟十三號(hào)在返回地面過(guò)程。2022年6月浙江選考：物流公司通過(guò)滑軌把貨物直接裝運(yùn)到卡車中，考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合運(yùn)用。2022年高考遼寧物理卷：小物塊從長(zhǎng)1m的水平桌面一端以初速度v0沿中線滑向另一端。2023年高考全國(guó)甲卷：用水平拉力使質(zhì)量分別為m甲、m乙的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，給出兩物體所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線。1.牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高中物理核心內(nèi)容，也是高考考查頻率較高的知識(shí)點(diǎn)，大多與曲線運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星、功和能、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)綜合考查。2.單獨(dú)考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律，一般與受力分析、實(shí)際情景、傳送帶、滑塊木板模型、圖像等結(jié)合考查。3.考查單位制通常有四種題型：①給出單位，選擇單位對(duì)應(yīng)的物理量；②判斷下列屬于某物理量的單位；③判斷下列屬于國(guó)際單位制中基本單位符號(hào)。④判斷給出的公式是否正確?？键c(diǎn)2單位制（5年3考）2022年1月浙江選考：選擇單位為J/m的物理量；2022年6月浙江選考：判斷下列屬于力的單位；2023年1月浙江選考：判斷下列屬于國(guó)際單位制中基本單位符號(hào)?？键c(diǎn)01牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.（2024年高考湖南卷）如圖，質(zhì)量分別為、、、m的四個(gè)小球A、B、C、D，通過(guò)細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點(diǎn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為（）A.g， B.2g， C.2g， D.g，【答案】A【解析】剪斷前，對(duì)BCD分析對(duì)D剪斷后，對(duì)B解得方向豎直向上；對(duì)C解得方向豎直向下。故選A。2.（2024年高考廣東卷）如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定。木塊從彈簧正上方H高度處由靜止釋放。以木塊釋放點(diǎn)為原點(diǎn)，取豎直向下為正方向。木塊的位移為y。所受合外力為F，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t。忽略空氣阻力，彈簧在彈性限度內(nèi)。關(guān)于木塊從釋放到第一次回到原點(diǎn)的過(guò)程中。其圖像或圖像可能正確的是（）A．B．C． D．【答案】B【詳解】AB．在木塊下落高度之前，木塊所受合外力為木塊的重力保持不變，即當(dāng)木塊接觸彈簧后，彈簧彈力向上，則木塊的合力到合力為零前，隨著增大減?。划?dāng)彈簧彈力大于木塊的重力后到最低點(diǎn)過(guò)程中木塊所受合外力向上，隨著增大增大，圖像如圖所示故B正確，A錯(cuò)誤；CD．在木塊下落高度之前，木塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度逐漸增大，圖像斜率逐漸增大，當(dāng)木塊接觸彈簧后到合力為零前，根據(jù)牛頓第二定律木塊的速度繼續(xù)增大，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以圖像斜率繼續(xù)增大，當(dāng)彈簧彈力大于木塊的重力后到最低點(diǎn)過(guò)程中木塊所受合外力向上，木塊做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，所以圖斜率減小，到達(dá)最低點(diǎn)后，木塊向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)以上分析可知，木塊先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，圖像大致為故CD錯(cuò)誤。故選B。3.（2022新高考江蘇卷第1題）高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書，書與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度．若書不滑動(dòng)，則高鐵的最大加速度不超過(guò)（）A. B. C. D.【參考答案】B【命題意圖】本題考查靜摩擦力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】書放在水平桌面上，書相對(duì)于桌面不滑動(dòng)，書受到的是靜摩擦力。若書不滑動(dòng)，由解得高鐵的最大加速度為即故若書不動(dòng)，高鐵的最大加速度不超過(guò)，B正確，ACD錯(cuò)誤?！娟P(guān)鍵點(diǎn)撥】要注意題述“高鐵的最大加速度不超過(guò)”。4.（2024年高考遼寧卷）一足夠長(zhǎng)木板置于水平地面上，二者間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。時(shí)，木板在水平恒力作用下，由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻，一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端滑上木板。已知到的時(shí)間內(nèi)，木板速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，其中g(shù)為重力加速度大小。時(shí)刻，小物塊與木板的速度相同。下列說(shuō)法正確的是（）A.小物塊在時(shí)刻滑上木板 B.小物塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為2μC.小物塊與木板的質(zhì)量比為3︰4 D.之后小物塊和木板一起做勻速運(yùn)動(dòng)【答案】ABD【解析】由題圖可知，時(shí)木板的速度開始減小，說(shuō)明小物塊在時(shí)刻滑上木板，A正確；由題圖可知時(shí)間內(nèi)，木板的加速度為，時(shí)木板的速度為，由題意知，時(shí)小物塊以速度滑上木板，時(shí)小物塊的速度為，設(shè)小物塊質(zhì)量為m，小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由牛頓第二定律可得，，聯(lián)立解得，B正確；由題圖可知，時(shí)間內(nèi)，對(duì)木板由牛頓第二定律可得，，解得。時(shí)間內(nèi)，木板的加速度大小，設(shè)木板的質(zhì)量為M，由牛頓第二定律可得，，解得，C錯(cuò)誤；時(shí)，小物塊與長(zhǎng)木板速度相等，小物塊和長(zhǎng)木板整體受到F和地面摩擦力f作用，，由于F和f相等，方向相反，整體受力平衡，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，D正確。5．（2024年高考北京卷）如圖所示，飛船與空間站對(duì)接后，在推力F作用下一起向前運(yùn)動(dòng)．飛船和空間站的質(zhì)量分別為m和M，則飛船和空間站之間的作用力大小為（）A． B． C． D．【參考答案】．A牛頓第二定律【名師解析】對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律有，對(duì)空間站分析有，解兩式可得飛船和空間站之間的作用力，A正確，BCD錯(cuò)誤．6．（2022年高考全國(guó)理綜甲卷第19題）如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P，使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng)；某時(shí)刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前（）A．P的加速度大小的最大值為B．Q的加速度大小的最大值為C．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小【參考答案】AD【命題意圖】本題考查受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圖像法分析等?！窘忸}思路】在拉力作用下，PQ做勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力T=μmg。撤去拉力F瞬間，P受到向后的彈力T和摩擦力μmg，由牛頓第二定律，T+μmg=maP，解得aP=2μg，選項(xiàng)A正確。Q受到向前的彈力T和向后的摩擦力μmg，由牛頓第二定律，T-μmg=maQ，解得aQ=0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。撤去拉力F后，P做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，Q做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，畫出PQ的速度圖像，如圖?？芍狿的位移大小一定小于Q的位移大小，P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確?！舅悸伏c(diǎn)撥】通過(guò)分析PQ的運(yùn)動(dòng)情景，畫出速度圖像，一目了然，事半功倍。7.（2022高考上海）神舟十三號(hào)在返回地面的過(guò)程中打開降落傘后，在大氣層中經(jīng)歷了豎直向下的減速運(yùn)動(dòng)。若返回艙所受的空氣阻力隨速度的減小而減小，則加速度大?。ǎ〢.一直減小B.一直增大C.先增大后減小D.先減小后增大【參考答案】A【命題意圖】本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律+運(yùn)動(dòng)情況分析+模型思維【名師解析】打開降落傘后，所受空氣阻力f大于重力，降落傘做減速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)題述，f=kv，由牛頓第二定律kv-mg=ma，解得a=kv/m-g，由于速度v逐漸減小，由a=kv/m-g可知，加速度a一直減小，選項(xiàng)A正確?！局R(shí)拓展】打開降落傘后的速度隨時(shí)間變化圖像加速度隨速度變化的圖像8．（9分）（2022年6月浙江選考）物流公司通過(guò)滑軌把貨物直接裝運(yùn)到卡車中，如圖所示，傾斜滑軌與水平面成24°角，長(zhǎng)度l1=4m，水平滑軌長(zhǎng)度可調(diào)，兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑，其與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，貨物可視為質(zhì)點(diǎn)（取cos24°=0.9，sin24°=0.4）。第第19題圖（1）求貨物在傾斜滑軌上滑行時(shí)加速度a1的大小；（2）求貨物在傾斜滑軌末端時(shí)速度v的大??；（3）若貨物滑離水平滑軌末端時(shí)的速度不超過(guò)2m/s，求水平滑軌的最短長(zhǎng)度l2。【命題意圖】本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！窘忸}思路】（1）貨物在傾斜滑軌上滑行，由牛頓第二定律，mgsin24°-μmgcos24°=ma1，解得：a1=2m/s2。（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，v2=2a1l1，解得v=4m/s（3）貨物在水平軌道上勻減速運(yùn)動(dòng)，v12-v2=2a2l2，由牛頓第二定律，-μmg=ma2，解得：l2=2.7m。4.（2022年高考遼寧物理卷）如圖所示，一小物塊從長(zhǎng)1m的水平桌面一端以初速度v0沿中線滑向另一端，經(jīng)過(guò)1s從另一端滑落。物塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正確的是（）A.v0=2.5m/s B.v0=1.5m/s C.μ=0.28 D.μ=0.25【參考答案】B【命題意圖】本題考查牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn).【名師解析】物塊水平沿水平桌面中線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則由題述可知，x=1m，t=1s，v>0，代入數(shù)據(jù)有v0<2m/s，故A不可能，B可能；對(duì)物塊做受力分析，由牛頓第二定律有a=-μg，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得v2-v02=2ax，整理有v02-2ax>0，由于v0<2m/s可得μ<0.2，故選項(xiàng)CD不可能。6.（2023高考福建卷）甲、乙兩輛完全相同的小車均由靜止沿同一方向出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng)。以出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，甲車的速度—時(shí)間圖像如圖（a）所示，乙車所受合外力—時(shí)間圖像如圖（b）所示。則（）A.0~2s內(nèi)，甲車的加速度大小逐漸增大B.乙車在t=2s和t=6s時(shí)的速度相同C.2~6s內(nèi)，甲、乙兩車的位移不同D.t=8s時(shí)，甲、乙兩車的動(dòng)能不同【參考答案】BC【名師解析】由題知甲車的速度一時(shí)間圖像如圖（a）所示，則根據(jù)圖（a）可知0~2s內(nèi)，甲車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小不變，故A錯(cuò)誤；由題知乙車所受合外力一時(shí)間圖像如圖（b）所示，則乙車在0~2s內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理有I2=mv2，I2=S0~2=2N·s乙車在0~6s內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理有I6=mv6，I6=S0~6=2N·s則可知乙車在t=2s和t=6s時(shí)的速度相同，故B正確；根據(jù)圖（a）可知，2~6s內(nèi)甲車的位移為0；根據(jù)圖（b）可知，2~6s內(nèi)乙車一直向正方向運(yùn)動(dòng)，則2~6s內(nèi)，甲、乙兩車的位移不同，故C正確；根據(jù)圖（a）可知，t=8s時(shí)甲車的速度為0，則t=8s時(shí)，甲車的動(dòng)能為0；乙車在0~8s內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理有I8=mv8，I8=S0~8=0可知t=8s時(shí)乙車的速度為0，則t=8s時(shí)，乙車的動(dòng)能為0，故D錯(cuò)誤。6.（2022山東物理）某糧庫(kù)使用額定電壓，內(nèi)阻的電動(dòng)機(jī)運(yùn)糧。如圖所示，配重和電動(dòng)機(jī)連接小車的纜繩均平行于斜坡，裝滿糧食的小車以速度沿斜坡勻速上行，此時(shí)電流。關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，小車又沿斜坡上行路程L到達(dá)卸糧點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零。卸糧后，給小車一個(gè)向下的初速度，小車沿斜坡剛好勻速下行。已知小車質(zhì)量，車上糧食質(zhì)量，配重質(zhì)量，取重力加速度，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力與車及車上糧食總重力成正比，比例系數(shù)為k，配重始終未接觸地面，不計(jì)電動(dòng)機(jī)自身機(jī)械摩擦損耗及纜繩質(zhì)量。求：（1）比例系數(shù)k值；（2）上行路程L值。

【參考答案】（1）；（2）【命題意圖】本題考查能量守恒定律、平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！久麕熃馕觥浚?）設(shè)電動(dòng)機(jī)的牽引繩張力為，電動(dòng)機(jī)連接小車的纜繩勻速上行，由能量守恒定律有解得小車和配重一起勻速，設(shè)繩的張力為，對(duì)配重有設(shè)斜面傾角為，對(duì)小車勻速有而卸糧后給小車一個(gè)向下的初速度，小車沿斜坡剛好勻速下行，有聯(lián)立各式解得，（2）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后小車和配重一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，對(duì)系統(tǒng)由牛頓第二定律有可得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知解得2.（2023高考全國(guó)甲卷）用水平拉力使質(zhì)量分別為m甲、m乙的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，兩物體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲和μ乙。甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線如圖所示，由圖可知A.m甲＜m乙B.m甲＞m乙C.μ甲＜μ乙D.μ甲＞μ乙【參考答案】BC【命題意圖】本題考查牛頓第二定律、對(duì)圖像的理解及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-μmg=ma，解得F=ma+μmg，對(duì)比拉力F與其加速度a的關(guān)系圖像，可知m甲＞m乙，B正確A錯(cuò)誤；由μ甲m甲g=μ乙m乙g，可知μ甲＜μ乙，C正確D錯(cuò)誤。3.（2023高考湖南卷）如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為的小車在水平推力的作用下加速運(yùn)動(dòng)。車廂內(nèi)有質(zhì)量均為的A、B兩小球，兩球用輕桿相連，A球靠在光滑左壁上，B球處在車廂水平底面上，且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，桿與豎直方向的夾角為，桿與車廂始終保持相對(duì)靜止假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A.若B球受到的摩擦力為零，則B.若推力向左，且，則的最大值為C.若推力向左，且，則的最大值為D.若推力向右，且，則的范圍為【參考答案】CD【名師解析】對(duì)選項(xiàng)A，設(shè)在水平向右推力F作用下，整體加速度為a，F(xiàn)=4ma，若B球所受摩擦力為零，對(duì)B球，由tanθ=ma/mg，聯(lián)立解得F=4mgtanθ，A錯(cuò)誤；對(duì)選項(xiàng)B，若推力F向左，整體向左加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=4ma。小球A所受向左合力最大值為FA=mgtanθ。設(shè)輕桿中彈力為N，輕桿中彈力的水平分量Nx=FA=mgtanθ，Nx=ma。對(duì)小球B，由于tanθ≤μ，對(duì)小球B，受到向左的合力FB=f-Nx=≤μ2mg-Nx=2mgtanθ-Nx=mgtanθ聯(lián)立解得F≤4mgtanθ，即F的最大值為4mgtanθ，B錯(cuò)誤；對(duì)選項(xiàng)C，若推力F向左，小球A所受向左合力最大值為FA=mgtanθ。小球B，受到向左的合力最大值FBmax=f-Nx=2μmg-mgtanθ，由于，則FBmax=mgtanθ。而FBmax=mamax，整體向左加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)max=4mamax。聯(lián)立解得Fmax=4mg（2μ-tanθ），C正確；對(duì)選項(xiàng)D，若推力向右，在水平向右推力F作用下，整體加速度為a，向右，F(xiàn)=4ma。。由于小球