近八年高考题分类汇总解析版力学综合计算
历届高考物理真题整理答案及解析
历届高考物理真题整理答案及解析常常成为考生备考的重要素材。
通过整理，并结合详细的答案及解析，考生可以更好地了解考试要求和解题思路，提高解题能力。
下面将对进行整理，并给出相应的答案解析。
一、力学部分1. 弹簧振子问题题目：一个弹簧振子的振动周期与振幅的关系是什么？答案及解析：弹簧振子的振动周期与振幅之间满足一个简单的线性关系。
当振幅较小时，振动周期接近一个常数，而当振幅较大时，振动周期会随着振幅的增加而略微减小。
2. 力矩问题题目：一个质量为m的物体在水平面上通过一根静摩擦系数为μ的绳子悬挂在一根半径为R的圆柱体上。
求绳子上所受的拉力大小。
答案及解析：考虑物体在竖直方向上受到重力的作用，以及在水平方向上受到绳子所施加的拉力和静摩擦力的合力，可得出绳子上所受的拉力大小为mg/(μR)。
二、热学部分1. 热传导问题题目：一根长度为L的铁棒，一端放在沸水中一段时间，使其温度升高。
然后将其另一端放在冰水中，求铁棒中心处的温度分布情况。
答案及解析：由于铁棒两端温度不同，会导致热传导，使得中心处的温度逐渐升高或降低。
可以利用热传导方程求解铁棒中心处的温度分布情况，具体求解过程可以参考热传导理论。
2. 热力学第一定律问题题目：一定质量的物体从初温为T1的状态经历一系列过程，最终温度为T2。
求该物体总的热量变化量。
答案及解析：根据热力学第一定律，该物体总的热量变化量等于该物体所吸收的热量减去所放出的热量，即ΔQ = Qin - Qout。
具体求解过程需要根据热力学过程的性质选择相应的计算方法。
三、电磁学部分1. 安培环路定理问题题目：一个闭合回路中通过电流I1、I2、I3，分别位于不同的位置。
根据安培环路定理，求该闭合回路中的磁场强度。
答案及解析：根据安培环路定理，该闭合回路中的磁场强度等于通过该回路所穿过的电流的代数和乘以相应的系数。
具体求解过程需要根据电流所在位置和相关参数进行计算。
2. 法拉第电磁感应问题题目：一个导体环沿垂直于磁场方向以速度v匀速旋转。
高中物理力学综合题解析
高中物理力学综合题解析在高中物理学习中，力学是一个重要的部分，也是学生们常常遇到的难点。
力学综合题是力学知识的综合运用，考察学生对力学概念的理解和应用能力。
本文将通过具体的题目举例，分析解题思路和考点，并给出解题技巧和指导，帮助高中学生更好地应对力学综合题。
题目一：一个质量为m的物体以速度v沿水平面内的x轴正方向运动，与它相碰的质量为M的物体开始静止。
两物体碰撞后，质量为m的物体以速度V1沿原来的方向运动，质量为M的物体以速度V2运动，且V1>V2。
求碰撞前后两物体的动量变化。
解析：这是一个碰撞问题，考察动量守恒定律的应用。
碰撞前后两物体的动量变化可以用动量变化定理表示，即Δp = p2 - p1。
根据动量守恒定律，碰撞前后两物体的总动量保持不变，即p1 + p2 = p'1 + p'2，其中p1和p2分别表示碰撞前两物体的动量，p'1和p'2表示碰撞后两物体的动量。
由于碰撞前质量为m的物体以速度v运动，碰撞后以速度V1运动，动量变化为Δp1 = m(V1 - v)；碰撞前质量为M的物体静止，碰撞后以速度V2运动，动量变化为Δp2 = MV2。
因此，碰撞前后两物体的动量变化为Δp= Δp1 + Δp2 = m(V1 - v) + MV2。
题目二：一个质量为m的物体以速度v沿水平面内的x轴正方向运动，与一个质量为M的物体碰撞后，两物体分别以速度V1和V2运动，且V1>V2。
求碰撞前后两物体的动能变化。
解析：这是一个动能变化问题，考察动能守恒定律的应用。
碰撞前后两物体的动能变化可以用动能变化定理表示，即ΔE = E2 - E1。
根据动能守恒定律，碰撞前后两物体的总动能保持不变，即E1 + E2 = E'1 + E'2，其中E1和E2分别表示碰撞前两物体的动能，E'1和E'2表示碰撞后两物体的动能。
由于碰撞前质量为m的物体以速度v运动，碰撞后以速度V1运动，动能变化为ΔE1 = 0.5m(V1^2 - v^2)；碰撞前质量为M的物体静止，碰撞后以速度V2运动，动能变化为ΔE2 = 0.5MV2^2。
高考历年真题力学大题(解析版)
10年高考（2011-2020年）全国II卷物理试题分项全解全析专题18 力学大题1、全国II卷2020年高考使用的省份：甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、陕西、重庆等10个省份2、2011-2020年全国II卷试题赏析：1、（2020·全国II卷·T25）如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。
圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直。
已知M =4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
【答案】（1）a1=2g，a2=3g；（2）113 25H H=；（3）152125 L H ≥【解析】（1）管第一次落地弹起的瞬间，小球仍然向下运动。
设此时管的加速度大小为a1，方向向下；球的加速度大小为a2，方向向上；球与管之间的摩擦力大小为f，由牛顿运动定律有Ma1=Mg+f ①ma2= f– mg ②联立①②式并代入题给数据，得a 1=2g ，a 2=3g ③（2）管第一次碰地前与球的速度大小相同。
由运动学公式，碰地前瞬间它们的速度大小均为0v =④方向均向下。
管弹起的瞬间，管的速度反向，球的速度方向依然向下。
设自弹起时经过时间t 1，管与小球的速度刚好相同。
取向上为正方向，由运动学公式v 0–a 1t 1= –v 0+a 2t 1⑤联立③④⑤式得1t =⑥ 设此时管下端的高度为h 1，速度为v 。
由运动学公式可得21011112h v t a t =−⑦ 011v v a t =−⑧由③④⑥⑧式可判断此时v >0。
此后，管与小球将以加速度g 减速上升h 2，到达最高点。
高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析
高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析
- 题目一：
一个圆柱体半径R和质量m用绳子连接到一条竖直支架上，
该支架上仍有另一端的绳子，使用Newton定律可以知道，当
绳子拉长的距离为L时，它的线速度v及角速度ω分别为多少？
解：
根据牛顿定律，在围绕支架旋转的圆柱体m的力F = ma，其
中m是质量，a是圆柱体的加速度。
而加速度的表达式可以写成：a = v2/r，其中r是竖直支架的半径。
于是，有：F = mv2/r。
根据力的定义F = mω2L，可以得到：ω2 = F/mL = v2/rL。
于是，就可以得到绳子拉长距离为L时，线速度v及角速度ω
分别为：v = √(rF/m)，ω = √(F/(mL)).
- 题目二：
一个质量为m2的圆柱体在水中自由落体，同时，一个质量
为m1的球体在水面上以初速度V移动，请问，当他们相遇时，球体的速度V'是多少？
解：
由于在物体相遇时，动能守恒，所以原球体速度V应该等于
最终球体速度V'。
水的阻力力大小可以用系数k表示，有F_water = kv (即
F_water = -kmv)。
令变量x表示球体的速度变化量，有：V = V + x，V' = V - x
根据动能守恒定律，有：m1V^2 / 2 + m2v^2/2 = m1(V + x)^2 / 2 + m2(V - x)^2 / 2
代入m1V^2 / 2、m2v^2/2以及F_water，则可以求得最终球体速度V'：
V' = V - (k/2)(m1 + m2)V。
力学部分真题题总结分析
近几年试题总结分析08年-09年7月选择题（2*20=40）填空题（3*6=18）计算题（4*8=32）分析计算题（1*10）09年10月选择题（2*20=40）填空题（3*6=18）计算题（3*10=30）分析计算题（1*12）力学部分：08年4月（24分）考点：牛顿运动定律；牛顿第二定律与运动规律结合；动能和动量的概念；冲量定义；圆周运动角速度与角加速度的关系；运动方程的不同表达形式；碰撞中动量守恒条件、动量守恒表达式及平均力。
1．下列叙述中正确的是( c )A．在同一直线上，大小相等、方向相反的二个力必定是作用力与反作用力B．一物体受两个力的作用，其合力必定比这两个力中的任一个都大C．如果一质点所受合力的方向与质点运动方向成某一不为零的角度，则质点一定作曲线运动D．物体的质量越大，它的重力加速度也越大2．一质量m=0.5kg的质点作平面运动，其运动方程为x=2t2(SI)，y=t2+t+1(SI)，则质点所受的合力大小为( C )A ．1NB ．3NC ．5ND ．7N3．两个质量相同的质点，若它们的( D )A ．动能相等，则它们的动量必相等B ．动量相等，则它们的动能必不相等C ．动能相等，则它们的速度必相等D ．动量相等，则它们的速度必相等4．一质量为m 的小球作斜抛运动，初速度大小为v 0、方向与水平面成30°，忽略空气阻力，则从小球被抛出到上升至最高点这段时间内，小球受到的冲量大小为( A )A ．21mv 0B ．23 mv 0C ．mv 0D ．2 mv 021．飞轮由静止开始作α=10rad/s 2的匀角加速转动．则t=2s 时飞轮的角速度ω= 20rad ／s ．22．质点的运动方程为x=Rcos ωt ，y=Rsin ωt ．该运动方程的矢量表达式为r=___________．四、分析计算题(本题10分)要写出解题所依据的定理、定律、公式或相应的分析图，并写出主要的过程。
高考物理真题专项解析—力学综合计算题
（2）B光滑部分的长度d；
（3）运动过程中A对B的摩擦力所做的功 ；
（4）实现上述运动过程， 的取值范围（结果用 表示）。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3） ；（4）
【解析】
（1）设水平向右为正方向，因为 点右侧光滑，由题意可知A与B发生弹性碰撞，故碰撞过程根据动量守恒和能量守恒有
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
（1）篮球下降过程中根据牛顿第二定律有
mg-λmg=ma下
再根据匀变速直线运动的公式，下落的过程中有
v下2=2a下H
篮球反弹后上升过程中根据牛顿第二定律有
mg+λmg=ma上
再根据匀变速直线运动的公式，上升的过程中有
v上2=2a上h
则篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比
【答案】
【解析】
频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为
设抛出瞬间小球的速度为 ，每相邻两球间的水平方向上位移为x，竖直方向上的位移分别为 、 ，根据平抛运动位移公式有
令 ，则有
已标注的线段 、 分别为
则有
整理得
故在抛出瞬间小球的速度大小为
【母题来源二】2022年高考全国乙卷
（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；
（2）设释放点距B点的长度为 ，滑块第一次经F点时的速度v与 之间的关系式；
（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度 的值。
【答案】（1）7N；（2） ；（3）见解析
【解析】
（1）到C点过程
C点时
（2）能过最高点时，则能到F点，则恰到最高点时
2021-2022年高考物理真题分类汇总-力学(含答案解析)
1.（2022·广东T1）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄 静止时，连接 的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、 和 分别表示三根绳的拉力大小， 且 。下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
2.（2022·河北T7）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的 点，将木板以底边 为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（ ）
A B.
C. D.
4.（2022·浙江6T1）下列属于力的单位是（）
A. B. C. D.
5.（2022·浙江6T3）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（）
A. 鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B. 鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C. 鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
可得
不变， 逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．【答案】A
【解析】
【详解】飘带上任意选取一点 ，以 点及 点以下的部分飘带为研究对象，设飘带总长L，飘带宽度为d，质量为m， 点距离飘带下端距离x， 点以下的部分飘带受到的重力与风力分别为
，
则重力与风力的的合力与水平方向的夹角为
6．（2021·广东T3）唐代《来耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力．设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和 ， ，如图1所示．忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
历年高考物理真题分类汇编：专题1力学
专题一力学部分年份全国1卷全国2卷全国3卷高考分值2021年41（甲卷）41（乙卷）2020年4543442019年4949492018年3545502017年354250选择题：3~4题（每题6分）实验题：1题（考察匀变速直线运动的研究）（5分）计算题：1题（12或20分）一、选择题（每小题6分）【2021年】1.（2021年全国甲卷14）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处，上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放，物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t 与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t 将A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大【答案】D【解析】如图A14所示，物块受到的合力为mg sin θ，加速度为g sin θ，图A14设PQ 的水平距离为L ，由运动学公式可知2sin 21cos t g L ⋅=θθ，解得θθθ2sin 4cos sin 22g L g L t ==，根据正弦函数的性质可知，在]6030[ ，∈θ内，]12060[2 ，∈θ，θ2sin 先增后减，故物块的下滑时间t 将先减小后增大。
故选D 。
【考点】必修1匀变速直线运动的研究、相互作用【难度】☆☆2.（2021年全国甲卷15）“旋转纽扣”是一种传统游戏。
如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。
拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s ，此时纽扣上距离中心1cm 处的点向心加速度大小约为A.10m/s 2B.100m/s 2C.1000m/s 2D.10000m/s 2【答案】C【解析】纽扣在转动过程中，向心加速度()22222s /m 1000π4π2≈===r n r n r a ω，故选C 。
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(２)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)
解：(1）设加速阶段所用的时间为t，达到的最大速率v，
t+v(9.69－０.1５-ｔ)＝100
ｔ＋９６%v(19．30-０．15-t)=200
解得：ｔ=1.2９ｓ，v=11．24ｍ/s
（2)起跑后做匀加速运动的加速度a,
（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t＝0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
解:(１)从t=0时,木板减速，物块加速，直到有共同速度。
在ｔ1=０.5s时,物块和木板的速度相同。
从t=0到t=ｔ1,物块的加速度:ａ1=＝2m／s２，木板的加速度:a２= =8ｍ/s2。
(2）使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力为：λFN
若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，则:
Fｓinθ≤λFN
Fｓinθ≤λ(mg+Fｃosθ)
ｓiｎθ－λcoｓθ≤
当F无限大时， 趋近于０。
sinθ－λcoｓθ≤0
tanθ≤λ
taｎθ０=λ
考点：[物体的平衡，极值］。
２4.（１3分)［2013·全国I卷］水平桌面上有两个玩具车Ａ和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的（0，2l)、(0，-l）和(0，0)点。已知A从静止开始沿ｙ轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝ｘ轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记Ｒ在某时刻通过点(l,ｌ）。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。
物块的v－t图象如图中点划线所示。
物块的位移：x1＝2×=0.５ｍ
木板的位移:x2＝ t1＋=1．6２５m
物块相对于木板的位移的大小为ｌ＝x2－x１＝1．1２5 m
考点:[水平面上的滑块+木板模型：下面粗糙、无外力、共速突变方向]
２4．(1２分)[20１４·全国Ｉ卷]公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以1０8kｍ／h的速度匀速行驶时,安全距离为１2０ｍ。设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的 ,若要求安全距离仍为120ｍ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
v＝ａt,a=8.71m/s２
考点:[匀变速直线运动规律（多过程）、运算量]。
24．(13分）[2０1１·全国I卷]甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s′，则有
s=s1+s2,s′＝s1′+s2′
联立以上各式解得，甲、乙两车各自行驶的总路程之比为 =。
24．(14分)[2012·全国I卷］拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
设物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ２,
对物块：μ１mg＝ma1,μ1=0．20
对木板：（μ1+2μ2)mg＝ｍa2,μ２=0.３0
(2)在t１时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为a1′和a2′，则由牛顿第二定律：f=ma1′,2μ2mg－ｆ＝ma2′
假设相对静止一起匀减速则物块和滑板间的摩擦力用满足f≤μ1ｍg。
假设相对静止一起匀减速,则a1′=a2′,由此解得f＝μ2mｇ>μ1mｇ，与假设矛盾。
故滑块和木板继续相对滑动,ｆ＝μ１mg。
对物块：μ1mg=ma1′，a1′＝a1=2ｍ/s２
对木板:２μ２ｍｇ-μ１ｍg=ｍa2′，a2′=4ｍ/ｓ2
(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
(２)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止Байду номын сангаас始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
解：（1）对拖把头受力分析：ＦN＝ｍg+Fcosθ，Ff=Fsiｎθ,Ff＝μＦN，解得:F=
解：(１) ＝,即： ＝ ，解得:t＝ ,=，解得:v=
25．（20分)[２0１3·全国Ⅱ卷]一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图象如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝1０ｍ/s2,求：
解:设甲在第一段时间间隔末(时间t０)的速度为ｖ,第一段时间间隔内行驶的路程为ｓ1，加速度为a，在第二段时间间隔内行驶的路程为s２。由运动学公式:
ｖ=at0,s1=ａt0２,s2＝vt0＋(2a)t0２
设乙车在时间t0的速度为v′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′。有：
v′＝(2a)t０,s1′=(2a)t0２,ｓ２′＝v′t0+at02
近八年高考题分类汇总解析版--力学综合计算
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力学综合计算
24.（14分)[20１0·全国Ｉ卷]短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和２０0ｍ短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和１9．3０s。假定他在１０0m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.１5s,起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。2０0m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00ｍ比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l0０m时最大速率的９6%。求: