高考物理考试大纲解读专题力学
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1 专题一 质点的直线运动
考纲原文再现
内容 要求
参考系、质点
位移、速度和加速度
匀变速直线运动及其公式、图象 Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
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】 （2020·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】 （2020·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
2 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 m
C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D．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/s2
B．任意相邻1 s内的位移差都为2 m
C．2 s末的速度是4 m/s
D．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=v0t+12at2，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】 （2020·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/s3 B．24 m/s3 C．28 m/s9 D．216 m/s9
【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 3 内中间时刻的瞬时速度216m/s=4m/s4v；在第二段内中间时刻的瞬时速度516m/s8m/s2v，则物体加速度5234 m/s3vvat，选B。
【样题5】 （2020·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/s2 10 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1.57.5 m/s7.5 m/s1v
则运动员在加速阶段通过的距离21110 m2xat
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:vE=1:2:3:2
B．物体通过各段时，速度增加量vB–vA=vC–vB=vD–vC=vE–vD
C．物体由A点到各点所经历的时间之比为tB:tC:tD:tE=1:2:3:2
D．下滑全程的平均速度v=vB
【答案】ACD
【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，由v2=2ax可得vx，A正确；由于物体经过各段 4 的时间不等，则速度增加量不等，B错误；由212xat可得tx，C正确；因tB:tE=1:2，即tAB=tBE，vB为AE段中间时刻的速度，故v=vB，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/s2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/s2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/s6m/svat
（2）赛车追上安全车时有：2012vtsat
代入数据解得：20st
当两车速度相等时，相距最远，则有：0105ss2avt＝＝＝
则相距的最远距离为：201==105m200m1225m=225m22xvtsat
所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇，所用时间为：max020010==s=20stvx
专题二 相互作用与牛顿运动定律
考纲原文再现
内容 要求
滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 Ⅰ 5 形变、弹性、胡克定律
矢量和标量
力的合成和分解
共点力的平衡
牛顿运动定律及其应用
超重和失重 Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
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】
（2020·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】 （2020·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v0、v1、t1均为已知量，则可求出 6
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012vst，根据牛顿第二定律，向上滑行过程01sincosvggt，
考向3 结合牵连体考查牛顿运动定律的运用
【样题3】
（2020·四川卷）如图所示，水平传送带以速度v1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v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0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
A B C D 7 【答案】BC
【解析】P在传送带上的运动情况如表所示，其中f=μmPg，G=mQg，a1=PQfGmm，a2=||PQfGmm。括号内表示传送带足够长时P的运动状态。
v1v2 v1=v2
f>G 向右以a1匀减速到v1（后向右匀速） 向右以a2匀加速到v1（后向右匀速） 向右匀速
f
匀减速到零，然后向左以a2匀加速） 向右以a2匀减速到零（后向左以a2匀加速）
f=G 向右匀速
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】 （2020·新课标全国Ⅲ卷）如图，两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=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aA和aB，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=μ1mAg，f2=μ1mBg，f3=μ2(mA+mB+m)g
由牛顿第二定律得f1=mAaA，f2=mBaB，f2–f1–f3=ma1
可得aA=aB=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–aBt1=a1t1
解得t1=0.4 s，v1=1 m/s
