1、2019 高考物理题分类汇编 01 直线运动解析版 1. 【2019 年全国】如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳 扣篮，离地后重心上升的最大高度为 上升第一个 所用的 时间为 ，第四个 所用的时间为 不计空气阻力，则 满 足 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】解：逆向分析可以看作是自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动 中，连续相等的位移内时间之比等于 1： ： ： ： ： 可得： ，故 ，故C正确、ABD错误。 故选：C。 逆向分析可以看作是自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中，进行解答。 本题主要是考查匀变速直线运动的规律，解答本题要掌握匀变速直线运动的基本规律，
2、 掌握初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的位移内时间之比。 2. 【2019 年江苏卷】如图所示，质量相等的物块 A和B叠放在水平地面上，左边 缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为 先敲击A，A立即获得水平向右 的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速 度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停 下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： 被敲击后获得的初速度大小 ； 在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小 、 ； 被敲击后获得的初速度大小 。 【答案】解： 由牛顿运动定律知，A加速度的大小： 匀变速直线运动
3、： 解得： 设A、B的质量均为m，对齐前，B所受合外力大小： 由牛顿运动定律： ，解得： 对齐后，A、B所受合外力大小： 由牛顿运动定律 解得： 经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为 ， ，A加速度的大小等于 ， 则： 且 解得： 答： 被敲击后获得的初速度大小 为 ； 在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小 、 分别为 ， ； 被敲击后获得的初速度大小 为 。 【解析】 向右运动，A受到的摩擦力向右，A由静止向右做匀加速直线运动，根 据牛顿第二定律及匀变速直线运动规律解题； 根据A与B之间的摩擦力，B与地面之间的摩擦力，结合牛顿第二定律可分析出对 齐和不对齐时B的加速度； 由A
4、、B所发生的相对位移L着手，分析出共速时各自发生的位移，联立等式进行 求解。 本题考查了匀变速直线运动，难点在于运用A、B共速候所发生的相对位移，联立等 式求解初速度，因此思维只要落入这个等式即可求解。 2019 高考物理题分类汇编 02 物体的平衡解析版 3. 【2019 年全国】如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。 一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 N。另一端与斜面上的物块 M相连，系统处于 静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动 N，直至悬挂 N 的细绳与竖直方向成 。 已知 M始终保持静止，则在此过程中 A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力大小一定一
5、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减小后增加 【答案】BD 【解析】解：AB、根据 M、N均保持静止，进行受力分析可知，N受到竖直向下的重 力及水平方向的拉力 F，变化的绳子拉力 T，如下图所示： 在向左拉动的时候，绳子拉力 T和水平拉力 F都不断增大，故 A错误，B正确； CD、对于 M的受力，开始时可能是 ，当 T不断增大的时候，f 减少； 当 时，随着 T 的增大，f 将增大，所以沿斜面的摩擦力 f 可能先减小后增大； 也可能是 ，当 T不断增大的时候，摩擦力 f增大；故 C错误，D正确。 故选：BD。 由于 M、N在水平拉力作用下，整体
6、保持静止状态，那么所受的合力为零。又由于重 力恒定，水平拉力方向不变，可用三角形方法解决此类动态平衡问题。最后结合，M 所受力的情况进行解答即可。 本题考查了动态的平衡问题，解题的关键是使用三角形方法解题；其次，在分析 M的 受力时，注意摩擦力的方向问题。 2.【2019 年全国】物块在轻绳的拉动下沿倾角为 的固定斜面向上匀速运动，轻绳 与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为 ，重力加速度取 。若轻绳 能承受的最大张力为 1 500 N，则物块的质量最大为( ) A. 150kg B. C. 200 kg D. 【答案】A 【解析】 【分析】 以物体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件列方
7、程求解物块的最大质量。 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、 进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解， 然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。 【解答】 解：以物体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可得： 当拉力最大时质量最大，解得： ，故 A正确，BCD错误。 故选：A。 3.【2019 年全国】用卡车运输质量为 m 的匀质圆筒状工件， 为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两 斜面、固定在车上，倾角分别为 和 重力加速度为 g。 当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面、压力的大小 分别为 、 ，则 A. ，
8、 B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】解：将重力进行分解如图所示，根据几何关系可得 ， ，故 D正确， ABC错误。 故选：D。 将重力进行分解，根据几何关系求解圆筒对斜面、压力的 大小。 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、 进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解， 然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。 4.【2019年天津卷】2018年 10月 23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行 习惯，在航道处建造了单面索 所有钢索均处在同一竖直面内 斜拉桥，其索塔与钢索 如图所示。下列说法正确的是( ) A
9、. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B. 为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高 度 C. 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 【答案】C 【解析】解：A、钢索拉力的水平分力相互抵消，竖直分力之和与重力大小相等，即钢 索对索塔向下的压力恒定不变，故 A错误。 B、合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小。为了减小钢索承受的拉力，应该增大 索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，故 B错误。 C、根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小大小相同时，水平分力抵消， 钢索对索塔的合力竖直向下
10、，故 C正确。 D、如图所示： 将钢索 AC、AB的拉力 、 进行合成，合力竖直向下，结合正弦定理可知： ，得 ： ： ，故索塔两侧的钢索必不必须对称分布，故 D 错误。 故选：C。 做出示意图，将钢索的拉力进行合成，合力竖直向下，根据平行四边形定则作图后根 据几何关系列式求解。 本题的关键将钢索 AC、AB的拉力 、 进行合成，然后根据正弦定理列式研究。 5.【2019 年江苏卷】如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对 气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为 ，绳的拉力为 T， 则风对气球作用力的大小为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】解：气球在风中处于静止状态，受力平
11、衡合力为零，对气球受力分析得，气 球受到重力、浮力、拉力和水平方向上风的作用力，水平方向上受力平衡得： 风 ，故 C正确，ABD错误。 故选：C。 气球处于静止状态，受力平衡，对气球受力分析，根据受力平衡即可计算。 本题首先要选择好研究对象，再进行受力情况分析，最后由平衡条件求解，按照三个 步骤进行研究，难度适中。 20192019 高考物理题分类汇编高考物理题分类汇编 0303 牛顿运动定律解析版牛顿运动定律解析版 4. 【2019 年全国】如图 ，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细 绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。 时，木板开始受到水平外 力 F的作用，在 时撤去外
12、力。细绳对物块的拉力 f随时间 t 变化的关系如图 所示，木板的速度 v与时间 t 的关系如图 所示。木板与实验台之间的摩擦可 以忽略。重力加速度取 由题给数据可以得出 A. 木板的质量为 1kg B. 内，力 F的大小为 C. 内，力 F的大小保持不变 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 【答案】AB 【解析】解：A、根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为 ，在 4s后木 板的加速度大小为 ，根据牛顿第二定律可得 ，解得木板 的质量 ，故 A正确； B、 内，木板的加速度 ，根据牛顿第二定律可得 ，解得力 ，故 B正确； C、 内，整体受力平衡，拉力 F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力
13、增大， 则力 F的增大，故 C错误； D、由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故 D错误。 故选：AB。 根据图象求出在 4s后木板的加速度大小，根据牛顿第二定律求解木板的质量； 内根据牛顿第二定律求解 F；根据平衡条件分析拉力的变化；物块的质量无法求出， 物块与木板之间的动摩擦因数无法求解。 对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用 牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速 度是联系静力学和运动学的桥梁。 2.(2019 年北京)国际单位制 缩写 定义了米 、秒 等 7个 基本单位，其他单位均可由物理
14、关系导出。例如，由 m和 s可以 导出速度单位 历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太 阳日定义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境 和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种 困扰。1967年用铯 原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射 的频率 定义 s；1983年用真空中的光速 定义 m。2018年第 26届国际计量大会决定，7个基本单位全部 用基本物理常量来定义 对应关系如图，例如，s对应 ，m对应 。新 SI 自 2019年 5月 20日 国际计量日 正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不 正确的是 A. 7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本
15、单位的稳定性 B. 用真空中的光速 定义 m，因为长度 l 与速度 v存在 ，而 s已定义 C. 用基本电荷 定义安培 ，因为电荷量 q与电流 I存在 ，而 s已定义 D. 因为普朗克常量 的单位中没有 kg，所以无法用它来定义质量单位 【答案】D 【解析】解：A、为了保证了基本单位的稳定性，基本单位全部采用物理常量定义，故 A正确； B、真空中光速恒定，而时间单位已确定，因此可以利用速度公式确定长度，故 B 正确； C、根据 ，电量单位为 C，而时间单位 s已确定，故可以确定电流的单位，故 C正 确； D、根据 以及 即可确定出质量的单位，故 D错误。 本题选错误的， 故选：D。 明确单位制
16、的确定，知道基本单位采用基本物理常量可以保证单位的稳定性，同时能 根据公式推导常见单位。 本题考查单位制的性质以及常见单位的推导，要注意明确常见基本物理量，同时明确 物理单位与物理公式间的对应关系。 【解析】 根据匀变速运动的平均速度公式与位移公式求出舰载机水平运动过程的末 速度，然后应用动能定理可以求出水平力做功。 根据题意求出 BC圆弧的半径，应用牛顿第二定律求出飞行员受到的竖直向上的压 力。 本题考查了动能定理与牛顿第二定律的应用，根据题意分析清楚舰载机的运动过程与 飞行员的受力情况是解题的前提与关键，应用运动学公式、动能定理与牛顿第二定律 可以解题。 3.【2019年天津卷】2018年
17、，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引 擎不需要燃料，也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体 被电离成正离子，而后飘入电极 A、B之间的匀强电场 初速度忽略不计 ，A、B间电 压为 U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内 飘入的正离子数目为定值，离子质量为 m，电荷量为 Ze，其中 Z是正整数，e是元电 荷。 若引擎获得的推力为 ，求单位时间内飘入 A、B间的正离子数目 N为多少； 加速正离子束所消耗的功率 P不同时，引擎获得的推力 F也不同，试推导 的表达 式； 为提高能量的转换效率，要使 尽量大，请提出增大 的三条建议。 【
18、答案】解： 设正离子经过电极 B时的速度为 v，根据动能定理，有 设正离子束所受的电场力为 ，根据牛顿第三定律，有 设引擎在 时间内飘入电极间的正离子个数为 ，由牛顿第二定律，有 联立 式，且 得 设正离子束所受的电场力为 ，由正离子束在电场中做匀加速直线运动，有 考虑到牛顿第三定律得到 ，联立 式得 为使 尽量大，分析 式得到 三条建议：用质量大的离子；用带电量少的离子：减小加速电压。 答： 若引擎获得的推力为 ，单位时间内飘入 A、B间的正离子数目 N为 ； 加速正离子束所消耗的功率 P不同时，引擎获得的推力 F也不同， 的表达式为 ； 为提高能量的转换效率，要使 尽量大，三条建议：用质量
19、大的离子；用带电量少 的离子：减小加速电压。 【解析】 根据动能定理求出正离子经过电极 B时的速度，由牛顿第二定律求出引擎 在 时间内飘入电极间的正离子个数 ，即可求解 N； 正离子束在电场中做匀加速直线运动和牛顿第三定律求解表达式， 为使 尽量大，分析 式得到三条建议：用质量大的离子；用带电量少的离子：减 小加速电压。 本题考查了动能定理和牛顿定律的综合运用，本题的难点在于从题中获取有用的信息， 建立物理模型，选择合适的规律进行求解。 20192019 高考物理题分类汇编高考物理题分类汇编 0404 曲线运动与万有引力定律解析版曲线运动与万有引力定律解析版 5. 【2019 年全国】在星球M
20、 上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放 在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如 图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程， 其 关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M 的半径是星球N的 3 倍，则 A. M与N的密度相等 B. Q的质量是P的 3 倍 C. Q下落过程中的最大动能是P的 4 倍 D. Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的 4 倍 【答案】AC 【解析】解：A、在星球表面，根据万有引力等于重力可得 ，则 ， 所以有： ，解得： ； 根据图象可知，在M星球表面的重力加速度为 ，在N表面的
21、重力加速度为 ，星球M的半径是星球N的 3 倍，则M与N的密度相等，故A正确； B、加速度为零时受力平衡，根据平衡条件可得： ， ，解得： ，故 B错误； C、根据动能定理可得 ，根据图象的面积可得： ， ， ，故C正确； D、根据简谐运动的特点可知，P下落过程中弹簧最大压缩量为 ，Q下落过程中弹 簧最大压缩量为 ，Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的 2 倍，故D错误。 故选：AC。 在星球表面，根据万有引力等于重力可得 ，求出密度的表达式进行分析；根 据平衡条件求解质量之比；根据动能定理结合图象的面积求解最大动能之比；根据简 谐运动的特点求解最大压缩量之比。 本题主要是考查了动能定理、万有引
22、力定律及其应用、以及图象问题的分析；知道在 星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；知道图象表示的物理意 义是关键。 2.【2019 年全国】019 年 1 月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探 测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引 力，能够描述F随h变化关系的图象是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】解：设地球的质量为M，半径为 探测器的质量为m。根据万有引力定律得： 可知，F与h是非线性关系， 图象是曲线，且随着h的增大，F减小，故ABC错 误，D正确。 故选：D。 根据万有引力定律写出F与h的关系式，再根据数学
23、知识确定图象的形状。 解决本题的关键要掌握万有引力定律，知道公式 中r是探测器到地心的距离， 等于地球半径加上离地的高度。 3.【2019 年全国】如图 ，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会 影响下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳 台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其 图象如图 所示， 和 是他落 在倾斜雪道上的时刻。则 A. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B. 第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D. 竖直方向速度大小为 时，第二次滑翔在竖直方向上
24、所受阻力比第一次的大 【答案】BD 【解析】解：A、根据图象与时间轴所围图形的面积表示竖直方向上位移的大小可知， 第二次滑翔过程中的位移比第一次的位移大，故A错误； B、运动员两次从同一跳台起跳，则运动员离开跳台时水平方向的速度大小相等，故离 开跳台做平抛运动，水平方向的位移由运动时间决定，由图象知，第二次的运动时间 大于第一次运动的时间，故B正确； C、由图象知，第二次滑翔时的竖直方向末速度小，运动时间长，据加速度的定义式可 知其平均加速度小，故C错误； D、当竖直方向速度大小为 时，第一次滑翔时图象的切线斜率大于第二次滑翔时图象 的斜率，而图象的斜率表示加速度的大小，故第一次滑翔时速度达到
25、 时加速度大于 第二次时的加速度，据 可得阻力大的加速度小，故第二次滑翔时的加速 度小，故其所受阻力大，故D正确。 故选：BD。 图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示位移，图象上某点的切线的斜率表示 该时刻加速度的大小，结合牛顿第二定律分析求解。 读懂 图象，知道 图象中加速度与位移的表示方法是正确解题的关键。 4.【2019 年全国】金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的 向心加速度大小分别为 金、 地、 火，它们沿轨道运行的速率分别为 金、 地、 火。 已知它们的轨道半径 金 地 火，由此可以判定 A. 金 地 火 B. 火 地 金 C. 地 火 金 D. 火 地 金
26、【答案】A 【解析】 【分析】 行星绕太阳做匀速圆周运动，由太阳的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列式分 析距离关系、线速度关系及加速度关系。 对于天体的运动，一般的分析思路要掌握：万有引力提供向心力；明确万有引力的表 达式，会由向心力等于万有引力分析周期、线速度与半径的大小关系。 【解答】 解：行星绕太阳运动时，万有引力提供向心力，设太阳的质量为M，行星的质量为m， 行星的轨道半径为r，根据牛顿第二定律有： 可得向心加速度为 ，线速度为 ，由题意有 金 地 火，所以有 金 地 火， 金 地 火，故 A正确，BCD错误。 故选：A。 5.(2019 年北京)2019 年 5 月 17 日，我
27、国成功发射第 45 颗北斗导航卫星，该卫星属 于地球静止轨道卫星 同步卫星 。该卫星 A. 入轨后可以位于北京正上方 B. 入轨后的速度大于第一宇宙速度 C. 发射速度大于第二宇宙速度 D. 若发射到近地圆轨道所需能量较少 【答案】D 【解析】解：A、同步卫星只能在赤道上空，故A错误； B、所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，故B错误； C、同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度，故C错误； D、依据能量守恒定律，若发射到近地圆轨道，所发射能量的较小，故D正确； 故选：D。 是卫星最小的发射速度，是卫星绕地球最大的运行速度；同步卫星只能在赤道 上空定高处，卫星越高其发射速速度越大。 解决本
28、题的关键是理解第一宇宙速度的物理意义，明确 不同轨道对应不同的发射速度。 6.【2019 年天津卷】2018 年 12 月 8 日，肩负着亿万中 华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现 人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上 了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器 的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时， 探测器的 A. 周期为 B. 动能为 C. 角速度为 D. 向心加速度为 【答案】A 【解析】解：A、根据万有引力提供向心力有 ，得 ，故A正 确； B、根据万有引力提供向心力有 ，得 ，故B错误； C、根据万有引力提供向
29、心力有 ，得 ，故C错误； D、根据万有引力提供向心力有 向，得 向 ，故D错误。 故选：A。 根据万有引力提供向心力有 ，则 ，由 得 ，由 得 ，由 向得 向 。 该题型属于基本的万有引力定律应用题，要熟记万有引力的公式和圆周运动的一些关 系变换式，解题依据为万有引力提供向心力，找出哪些是不变的量、相同的量以及有 比例关系的量，根据万有引力公式的几个变换式子代换求解。 7.【2019 年江苏卷】1970 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该 卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别 为 、 ，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量
30、为 则 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】解：根据开普勒第二定律有： 。 若卫星绕地心做轨道半径为r的圆周运动时，线速度大小为 ，将卫星从半径为r 的圆轨道变轨到图示的椭圆轨道，必须在近地点加速，所以有： 。 故选：B。 根据开普勒第二定律分析卫星在近地点、远地点的速度大小。根据变轨原理，将近地 点速度与卫星圆周运动的线速度比较，即可求解。 解决本题的关键要理解并掌握卫星变轨的原理，知道当万有引力小于所需要的向心力 时，卫星做离心运动。 8.【2019 年江苏卷】如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座 舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为 ，重力
31、加速度为g，则座舱 A. 运动周期为 B. 线速度的大小为 C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为 【答案】BD 【解析】解：A、根据角速度和周期的关系可知，周期 ，故 A错误； B、线速度大小 ，故B正确； CD、座舱做匀速圆周运动，受到的合外力充当向心力，故合力大小 ；由于 座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力充当合外力，故摩天轮对座舱的作用力不等于mg， 故C错误，D正确。 故选：BD。 座舱做匀速圆周运动，根据向心力的性质可确定其受力情况，再根据匀速圆周运动中 线速度、角速度以及周期间的关系确定周期和线速度的大小。 本题考查匀速圆周运动的性质，要注意明确做匀速圆周
32、运动的物体向心力是由合外力 提供的，方向始终指向圆心，且大小恒定。 9.【2019 年天津卷】完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试， 并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部 分构成，如图 1 所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平 甲板AB相切的一段圆弧，示意如图 2，AB长 ，BC水平投影 ，图 中C点切线方向与水平方向的夹角 。若舰载机从A点由静止开 始做匀加速直线运动，经 到达B点进入 已知飞行员的质量 ， ，求 舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； 舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力
33、 多大。 【答案】解： 舰载机做初速度为零的匀加速直线运动， 舰载机在AB上滑行过程： ， 由动能定理得： ， 代入数据解得： ； 设上翘甲板对应的圆弧半径为R，由几何知识得： ， 由牛顿第二定律得： ， 代入数据解得： ； 答： 舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W为 ； 舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力 大小为 。 【解析】 根据匀变速运动的平均速度公式与位移公式求出舰载机水平运动过程的末 速度，然后应用动能定理可以求出水平力做功。 根据题意求出BC圆弧的半径，应用牛顿第二定律求出飞行员受到的竖直向上的压 力。 本题考查了动能定理与牛顿第二定律的应用，根据题意分析
34、清楚舰载机的运动过程与 飞行员的受力情况是解题的前提与关键，应用运动学公式、动能定理与牛顿第二定律 可以解题。 2019 高考物理题分类汇编 05 功和能解析版 1.【2019 年全国】从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 总等于动能 与重力势能 之和。取地面为重力势能零点，该物体的 总 和 随它离 开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取 。 由图中数据可得 A. 物体的质量为 2 kg B. 时，物体的速率为 C. 时，物体的动能 D. 从地面至 ，物体的动能减少 100 J 【答案】AD 【解析】解： 由图知， ， ，由 得 ，故A正确。 B. 时， ， 总 ，则物体的动能为 总 ，由
35、，得 ，故B错误。 C. 时， ， 总 ，则物体的动能为 总 ，故C错误。 D.从地面至 ，物体的机械能减少了 20J，重力势能增加了 80J，因此，物体的动 能减少 100J，故D正确。 故选AD。 根据 时的 值，由 求出物体的质量。根据 时的动能求物体的速 率。 时，物体的动能为 总 根据动能与机械能、重力势能的关系求物 体的动能减少量。 解决本题的关键要从图象读取有效信息，明确动能、重力势能和机械能的关系，根据 功能关系进行解答。 2.【2019 年全国】从地面竖直向上抛出一物体，物体在运 动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运 动方向相反的外力作用。距地面高度h在 3
36、m以内时，物体 上升、下落过程中动能 随h的变化如图所示。重力加速度 取 。该物体的质量为( ) A. 2 kg B. C. 1 kg D. 【答案】C 【解析】 【分析】 根据动能定理得到图象的斜率表示的物理量，再根据牛顿第二定律列方程求解质量。 对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式， 分析斜率的变化，然后作出正确的判断。 【解答】 解：根据动能定理可得： ，解得斜率的大小为 ； 上升过程中： 下落过程中： 设与运动方向相反的外力为F，根据牛顿第二定律可得： 上升过程中： ， 下落过程中： ， 联立解得： 。 故C正确，ABD错误。 故选：C。 4.【2
37、019 年江苏卷】如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质 量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物 块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g，弹簧未超 出弹性限度。在上述过程中 A. 弹簧的最大弹力为 B. 物块克服摩擦力做的功为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块在A点的初速度为 【答案】BC 【解析】解：A、物体向右运动时，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时，即 时，速度最大，物体继续向右运动，弹簧继续伸长直到自然状态，所以弹簧 的最大弹力大于 ，故A错误。 B、整个过程中，物块所受的摩擦力大小恒定，摩擦力一
38、直做负功，则物块克服摩擦力 做的功为 ，故B正确。 C、物体向右运动的过程，根据能量守恒定律得：弹簧的最大弹性势能 ，故 C正确。 D、设物块在A点的初速度为 对整个过程，利用动能定理得： ， 可得： ，故D错误。 故选：BC。 物体向右运动时，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时速度最大，物体继续向右运 动，弹簧继续伸长到自然状态。整个过程中，物块克服摩擦力做的功为 对物体 向右运动的过程，利用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能。对整个过程，利用动能 定理求物块在A点的初速度。 运用动能定理和功能关系时解题的关键要选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做 功，然后根据动能定理列式求解。 2019
39、高考物理题分类汇编 06 电场和磁场解析版 6. 【2019 年全国】如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场， 两个带电小球 P和 Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两 细绳都恰好与天花板垂直，则 A. P和 Q都带正电荷 B. P和 Q都带负电荷 C. P带正电荷，Q带负电荷 D. P带负电荷，Q带正电荷 【答案】D 【解析】解：由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡；由于库仑力 为相互作用，大小相等、方向相反；故两小球受到的电场力也一定方向相反；因此两 小球一定带异种电荷，则 P球所受库仑力向右，Q球所受库仑力向左。 匀强电场方向水平向右，故正电荷受电场力向右，其受库仑力一
40、定向左，故 Q带正电 荷，P带负电荷，故 D正确，ABC错误。 故选：D。 明确两小球均受电场力和库仑力作用而处于平衡状态，根据库仑力和电场力的方向进 行分析，从而明确两球的电性。 本题考查带电小球在电场力的作用下处于平衡状态的分析，关键是明确电场力和库仑 力的方向特点，同时注意共点力平衡条件的应用是解题的关键。 2.【2019 年全国】如图，等边三角形线框 LMN由三根相同的导体 棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直， 线框顶点 M、N与直流电源两端相接。已知导体棒 MN受到的安培 力大小为 F，则线框 LMN受到的安培力的大小为 A. 2F B. C. D. 0 【答
41、案】B 【解析】解：由已知条件可知 MLN边的有效长度与 MN相同，等效后的电流方向也与 MN相同，边 MLN的电阻等于边 MN的电阻的两倍，两者为并联关系，设 MN中的电 流大小为 I，则 MLN中的电流为 ，设 MN的长为 L， 由题意知： ， 所以边 MLN所受安培力为： ，方向与 MN边所受安培力的 方向相同， 故有： 合 ，故 B正确，ACD错误。 故选：B。 先由已知条件可知 MLN边的有效长度与 MN相同，等效后的电流方向也与 MN相同， 先根据并联电路的电阻关系得出电流关系，再由 即可分析 MLN 边所受安培力， 由力的合成即可求得线框 LMN所受安培力的大小。 本题的关键是要
42、明白安培力求解公式 中的 L是指通电导线的有效长度。 3.【2019 年全国】如图，在直角三角形 OPN区域内存 在匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向 外。一带正电的粒子从静止开始经电压 U加速后，沿平 行于 x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在 OP 边上某点以垂直于 x轴的方向射出。已知 O点为坐标原 点，N点在 y轴上，OP与 x轴的夹角为 ，粒子进入 磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为 d，不 计重力。求 带电粒子的比荷； 带电粒子从射入磁场到运动至 x轴的时间。 【答案】解： 设带电粒子的质量为 m，电荷量为 q， 加速后的速度大小为 v， 根据动能定理可得
43、： 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r，粒子在磁场 中运动轨迹如图所示： 根据洛伦兹力提供向心力可得： 根据几何关系可得： 联立 式可得： 由几何关系可知，带电粒子射入磁场后运动到 x轴所经过的路程为 则带电粒子从射入磁场到运动至 x轴的时间为： 联立 式可得： 答： 带电粒子的比荷为 ； 带电粒子从射入磁场到运动至 x轴的时间为 。 【解析】 对粒子在加速电场中的运动运用动能定理，粒子在磁场中做匀速圆周运动， 利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系，联立即可求出带电粒子的比荷； 根据几何关系求解出粒子射入磁场后运动到 x轴所经过的路程 s，再利用公式 即可求出带电粒子从射入磁场到运动至 x
44、轴的时间。 本题考查带电粒子在复合场中运动，粒子在加速场中的运动运用动能定理求解，粒子 在磁场中的运动运用洛伦兹力提供向心力结合几何关系求解，解题关键是要作出轨迹 图，正确运用数学几何关系。 4.【2019 年全国】如图，边长为 l 的正方形 abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小 为 B，方向垂直于纸面 所在平面 向外。ab边中点有一电子发源 O，可向磁场内 沿垂直于 ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为 k。则从 a、d两点射出的电子的速 度大小分别为( ) A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】【分析】 画出电子运动轨迹，根据几何关系求解半径，根据洛伦兹力提供向心
45、力可得速度大小。 对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径， 结合洛伦兹力提供向心力求解未知量。 【解答】 从 a点和 d点射出的电子运动轨迹如图所示， 根据几何关系可得： ， 根据洛伦兹力提供向心力可得： 解得： ； 对于从 d点射出的电子，根据几何关系可得： 解得： 根据洛伦兹力提供向心力可得： 解得： ；故 B正确，ACD错误。 故选 B。 5.【2019 年全国】静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自 M点由静止开始运 动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则( ) A. 运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B. 在 M、N两点间，粒子的轨迹一定
46、与某条电场线重合 C. 粒子在 M点的电势能不低于其在 N点的电势能 D. 粒子在 N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 【答案】AC 【解析】【分析】 电场线是一种理想化的物理模型，不是带电粒子的运动轨迹，电场力做正功时，电势 能减小，曲线运动的条件是物体受到的外力的方向与运动的方向不在同一条直线上。 该题考查对电场线的理解以及带电粒子在电场中运动的特点，要注意电场线的特点： 电场线疏密表示场强大小，切线方向表示场强的方向，电场线不是带电粒子的运动轨 迹。 【解答】 A、由于电场的特点未知，对于带电粒子，其运动过程中，粒子的速度大小可能先增大 后减小。故 A正确； B、带电粒子
47、在只受电场力，且电场线是直线时运动轨迹才与电场线重合，由于该电场 未知，所以粒子的轨迹不一定与某条电场线重合。故 B错误； C、粒子从静止开始运动，电场力一定做正功，所以粒子在 M点的电势能不低于其在 N点的电势能。故 C正确； D、若粒子运动的轨迹为曲线，则粒子在 N点所受电场力的方向就不与粒子轨迹在该 点的切线平行。故 D错误 故选：AC。 6.【2019 年全国】如图，两金属板 P、Q水平放置，间距 为 d。两金属板正中间有一水平放置的金属网 G，P、Q、G 的尺寸相同。G 接地，P、Q 的电势均为 。质量为 m、 电荷量为 的粒子自 G 的左端上方距离 G 为 h 的位置， 以速度 平
48、行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。 求粒子第一次穿过 G时的动能，以及它从射入电场至此时 在水平方向上的位移大小； 若粒子恰好从 G的下方距离 G也为 h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多 少？ 【答案】解： 、QG间的电场强度大小相等、方向相反，设为 E，则有： ， 设粒子第一次到达 G时动能为 ，根据动能定理可得： 解得： ； 粒子在 PG间运动的加速度为： 此过程中粒子运动时间为 t，则有： 在水平方向上的位移大小为： ； 解得： 若粒子穿过 G一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短，根据对称性可知， 此时金属板的长度为： 。 答： 粒子第一次穿过 G时的动能 ；它从射入电场至此时在水平方向上 的位移大小为
