力學(xué)壓軸選擇題（全國(guó)甲卷和Ⅰ卷）-高考物理十年壓軸真題與模擬（原卷版）

力學(xué)壓軸選擇題（全國(guó)甲卷和I卷）

命題如律

高考物理力學(xué)壓軸題是考查學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)高低的試金石，表現(xiàn)為綜合性強(qiáng)、求解難度

大、對(duì)考生的綜合分析能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力要求高等特點(diǎn)。

一、命題范圍

L萬(wàn)有引力與宇宙航行（壓軸指數(shù)★★★）

①行星沖日問(wèn)題。結(jié)合開(kāi)普勒第二定律和萬(wàn)有引力定律解決。

②結(jié)合最近航天事業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，利用萬(wàn)有引力與宇宙航行的知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題。

2、牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合性題目（壓軸指數(shù)★★★★）

整體法和隔離法在牛頓第二定律中的應(yīng)用，臨界問(wèn)題和瞬時(shí)性問(wèn)題。

3、共點(diǎn)力平衡（壓軸指數(shù)★★★）

三力平衡的處理方法，除常規(guī)的合成法，正交分解法，還要注意一些特殊的方法，例如相似

三角形法和正弦定理和余弦定理處理相關(guān)問(wèn)題。

4、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律（壓軸指數(shù)★★★★★）

利用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理、能量守恒定律處理力學(xué)綜合類(lèi)題目。

二、命題類(lèi)型

1.力學(xué)情境綜合型。物理情境選自生活生產(chǎn)情境或?qū)W習(xí)探究情境，物理力學(xué)情境綜合型試

題的物理模型有：斜面、板塊、彈簧等模型。研究對(duì)象包含兩個(gè)或兩個(gè)以上物體、物理過(guò)

程復(fù)雜程度高。已知條件情境化、隱秘化、需要仔細(xì)挖掘題目信息。求解方法技巧性強(qiáng)、

靈活性高、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力要求高的特點(diǎn)。命題點(diǎn)常包含：勻變速直線運(yùn)

動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)等。命題常涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、功能關(guān)系等多個(gè)物理規(guī)律的綜合

運(yùn)用，有時(shí)也會(huì)與相關(guān)圖像聯(lián)系在一起。

2.單一物體多過(guò)程型、多物體同一過(guò)程型問(wèn)題。對(duì)單一物體多過(guò)程型問(wèn)題，比較多過(guò)程的

不同之處，利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言列方程求解。對(duì)于多物體同一過(guò)程型問(wèn)題，要靈活選取研究對(duì)

象，善于尋找相互聯(lián)系。選取研究對(duì)象，或采用隔離法，或采用整體法，或?qū)⒏綦x法與整

體法交叉使用。

應(yīng)第策略

預(yù)測(cè)2023年高考物理壓軸題重點(diǎn)要放在單個(gè)物體與彈簧模型結(jié)合的直線運(yùn)動(dòng)、圓周

運(yùn)動(dòng)與拋體運(yùn)動(dòng)以及多物體與板塊模型、運(yùn)動(dòng)圖像相結(jié)合的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題上。

在復(fù)習(xí)備考中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.讀懂題目情境，要注重審題，深究細(xì)琢，縱觀全局重點(diǎn)推敲，挖掘并應(yīng)用隱含條件，梳

理解題思路、用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)物理過(guò)程。隱含條件可通過(guò)觀察物理現(xiàn)象、認(rèn)識(shí)物理模型和

分析物理過(guò)程，甚至從題目的字里行間或圖像圖表中去挖掘，也可通過(guò)畫(huà)出狀態(tài)或過(guò)程示

意圖，找出隱含在其中的數(shù)學(xué)關(guān)系。

2.對(duì)于多解問(wèn)題，要認(rèn)真分析制約條件，周密探討多種情況。解題時(shí)必須根據(jù)不同條件對(duì)

各種可能情況進(jìn)行全面分析，必要時(shí)要擬定討論方案，將問(wèn)題根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)，再逐

類(lèi)進(jìn)行探討，防止漏解。

3.對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用性較強(qiáng)的問(wèn)題，要耐心細(xì)致尋找規(guī)律，熟練運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法。求

解物理問(wèn)題，通常采用的數(shù)學(xué)方法有；方程法、比例法、數(shù)列法、不等式法、函數(shù)極值

法、微元分析法、圖像法和幾何法等。

歷年五題

一、單選題

1.（2016?全國(guó)?高考真題）利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之

間保持無(wú)線電通訊，目前地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的6.6倍，假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)

周期變小，若仍?xún)H用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為

（）

A.IhB.4hC.8hD.16h

2.（2021?全國(guó)?高考真題）如圖，將光滑長(zhǎng)平板的下端置于鐵架臺(tái)水平底座上的擋板P處,

上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角6可變。將小

物塊由平板與豎直桿交點(diǎn)Q處?kù)o止釋放，物塊沿平板從Q點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間/與夾角

的6的大小有關(guān)。若由30。逐漸增大至60。，物塊的下滑時(shí)間f將（）

A.逐漸增大B.逐漸減小C先增大后減小D.先減小后增大

二、多選題

2.（2022?全國(guó)?高考真題）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

拉力尸拉動(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(kāi)始到彈簧第

一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前（）

IWewef？l~AF

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A.P的加速度大小的最大值為2〃g

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

3.（2019?全國(guó)?高考真題）在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放

在彈簧上端，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度。與彈簧的壓縮量X間的關(guān)系如圖中實(shí)線

所示.在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體。完成同樣的過(guò)程，其“τ關(guān)系如圖

中虛線所示，假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體.已知星球M的半徑是星球N的3倍，

B.。的質(zhì)量是P的3倍

C.Q下落過(guò)程中的最大動(dòng)能是P的4倍

D.Q下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍

4.（2017?全國(guó)?高考真題）如圖，柔軟輕繩ON的一端。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α

（?>y）.現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變.在OM由豎直被拉到水平的

過(guò)程中（）

O

N

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

5.（2015?全國(guó),高考真題）如圖（a）,一物塊在仁0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-f圖

線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的%、匕、4均為已知量，則可求出（）

A.斜面的傾角

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

6.（2014,全國(guó)?高考真題）太陽(yáng)系的行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，

當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某個(gè)行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)成為"行星

沖日”據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日，木星沖日，4月9日火星沖日，

6月11日土星沖日，8月29日，海王星沖日，10月8日，天王星沖日，已知地球軌道以

外的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是（）

地球火星木星土星天王星海王星

軌道半徑（AU）1.01.55.29.51930

A.各地外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B.在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日

C.天王星相鄰兩次的沖日的時(shí)間是土星的一半

D.地外行星中海王星相鄰兩次沖日間隔時(shí)間最短

模擬孩部）

一、單選題

1.輕繩一端系在質(zhì)量為，〃的物體A上，另一端系在一個(gè)套在傾斜粗糙桿的圓環(huán)上?，F(xiàn)用

平行于桿的力尸拉住繩子上一點(diǎn)。，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，并且

圓環(huán)仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)。則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力巴和環(huán)對(duì)桿的壓力8的變

A.K逐漸增大，F(xiàn)N保持不變B.耳保持不變，&逐漸減小

C.耳逐漸減小，&保持不變D.K保持不變，F(xiàn)Z逐漸增大

2.如圖所示，傾角為6的光滑斜面體A放在光滑的水平面上，已知A的質(zhì)量為2〃?，高為

h,質(zhì)量為機(jī)的細(xì)長(zhǎng)直桿B,受固定的光滑套管C約束，只能在豎直方向上自由運(yùn)動(dòng)。初始

時(shí)，A在水平推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)B桿下端正好壓在A的頂端。現(xiàn)撤去推力

A.推力廠的大小為mgsin。

B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A對(duì)B不做功

C.A、B組成的系統(tǒng)，水平方向上動(dòng)量守恒

D.當(dāng)桿的下端剛滑到斜面底端時(shí)，斜面體的速度大小2gfl

JV2+tani0

3.如圖，地球與月球可以看作雙星系統(tǒng)，它們均繞連線上的C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)

平面內(nèi)有兩個(gè)拉格朗日點(diǎn)L2、心，位于這兩個(gè)點(diǎn)的衛(wèi)星能在地球引力和月球引力的共同作

用下繞C點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并保持與地球月球相對(duì)位置不變，42點(diǎn)在地月連線的延長(zhǎng)線

上，〃點(diǎn)與地球球心、月球球心的連線構(gòu)成一個(gè)等邊三角形。我國(guó)已發(fā)射的"鵲橋"中繼衛(wèi)

星位于七點(diǎn)附近，它為“嫦娥四號(hào)"成功登陸月球背面提供了穩(wěn)定的通信支持。假設(shè)心點(diǎn)有

一顆監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，"鵲橋"中繼衛(wèi)星視為在上點(diǎn)?已知地球的質(zhì)量為月球的81倍，則（）

乜＞監(jiān)測(cè)衛(wèi)星

A.地球球心和月球球心到C點(diǎn)的距離之比為81：1

B.地球和月球?qū)ΡO(jiān)測(cè)衛(wèi)星的引力之比為9：1

C.監(jiān)測(cè)衛(wèi)星繞C點(diǎn)運(yùn)行的加速度比月球的大

D.監(jiān)測(cè)衛(wèi)星繞C點(diǎn)運(yùn)行的周期比"鵲橋"中繼衛(wèi)星的大

二、多選題

4.如圖，傾角37。、質(zhì)量5m的斜面體置于水平地面上，質(zhì)量3〃?的物塊放在斜面上，穿過(guò)

光滑小環(huán)（。為接觸點(diǎn)）的不可伸縮輕質(zhì)細(xì)線一端連接物塊，另一端系著質(zhì)量，”的小球，

物塊與小環(huán)間的細(xì)線與斜面平行，將小球從位置”由靜止釋放（此時(shí)Oa水平且細(xì)線剛好

伸直），重力加速度大小為g,sin37M）.6,則在小球從“擺到最低點(diǎn)力的過(guò)程中（物塊和斜

面體始終靜止）（）

A.斜面對(duì)物塊的摩擦力先減小后增大B.斜面對(duì)物塊的作用力保持不變

C.斜面對(duì)物塊的摩擦力最大值為1.2〃IgD.地面對(duì)斜面體的支持力最小值為6.2wg

5.如圖所示，光滑的輕滑輪通過(guò)支架固定在天花板上，一足夠長(zhǎng)的細(xì)繩跨過(guò)滑輪，一端懸

掛小球6,另一端與套在水平細(xì)桿上的小球〃連接。在水平拉力下作用下小球。從圖示虛

線位置開(kāi)始緩慢向右移動(dòng)（細(xì)繩中張力大小視為不變）。已知小球b的質(zhì)量是小球”的2

倍，"的質(zhì)量為〃?，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，小球”與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為且，

3

重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.支架對(duì)輕滑輪的作用力大小逐漸增大

B.當(dāng)細(xì)繩與細(xì)桿的夾角為60。時(shí)，拉力F的大小為

C.拉力F的大小一直增大

D.拉力廠的大小先增大后減小

6.如圖，四個(gè)滑塊疊放在傾角為。的固定光滑斜面上，其中B和C的質(zhì)量均為A和D

的質(zhì)量均為3機(jī)，B和C之間用一平行于斜面的輕繩連接，現(xiàn)對(duì)A施加平行于斜面向上的拉

力凡使得四個(gè)滑塊以相同加速度一起沿著斜面向上運(yùn)動(dòng)，滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，

重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則（）

B.C對(duì)D的摩擦力為0.3〃〃?gcos。時(shí)，A對(duì)B的摩擦力為05∕∕mgcos6-5mgsin6

C.當(dāng)拉力廠取得最大值時(shí)，輕繩上的彈力大小為0.8〃〃/gcos。

D.當(dāng)拉力5取得最大值時(shí)，C、D間的摩擦力為0.6"∕gcose

7.在地面以初速度%豎直向上拋出一個(gè)小球，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成

正比，落地時(shí)速率為W,且落地前已勻速，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球加速度在上升過(guò)程中逐漸減小，在下落過(guò)程中逐漸增加

（、

B.小球拋出瞬間的加速度最大，且大小為1+bg

IvJ

C.小球上升過(guò)程中機(jī)械能逐漸減小，在下落過(guò)程中機(jī)械能逐漸增加

D.小球上升過(guò)程中克服阻力做功的數(shù)值大于下落過(guò)程中克服阻力做功的數(shù)值

8.建造一條能通向太空的電梯（如圖甲所示），是人們長(zhǎng)期的夢(mèng)想。材料的力學(xué)強(qiáng)度是材

料眾多性能中被人們極為看重的一種性能，目前已發(fā)現(xiàn)的高強(qiáng)度材料碳納米管的抗拉強(qiáng)度

是鋼的100倍，密度是其工，這使得人們有望在赤道上建造垂直于水平面的"太空電梯"。

圖乙中r為航天員到地心的距離，R為地球半徑，α-r圖像中的圖線A表示地球引力對(duì)航

天員產(chǎn)生的加速度大小與，的關(guān)系，圖線8表示航天員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度

大小與r的關(guān)系，關(guān)于相對(duì)地面靜止在不同高度的航天員，地面附近重力加速度g取

10m∕s2,地球自轉(zhuǎn)角速度3=7.3xl0-5rad∕s,地球半徑A=6.4xl（）3km。下列說(shuō)法正確的

有（）

圖甲

A.隨著r增大，航天員受到電梯艙的彈力減小

B.航天員在廠=/?處的線速度等于第一宇宙速度

C.圖中心為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

D.電梯艙