高考物理力學(xué)專項突破訓(xùn)練卷一、引言力學(xué)是高考物理的核心板塊，占比約40%（全國卷數(shù)據(jù)），涵蓋牛頓運動定律、曲線運動與萬有引力、機械能、動量四大模塊。其考查重點在于邏輯推理能力（受力分析、運動過程拆解）、規(guī)律應(yīng)用能力（定理定律的靈活選擇）及數(shù)學(xué)工具運用（幾何關(guān)系、函數(shù)分析）。本訓(xùn)練卷聚焦高考高頻考點，通過“考點梳理—題型突破—易錯警示—實戰(zhàn)訓(xùn)練”的閉環(huán)設(shè)計，幫助考生精準突破力學(xué)難點，提升解題效率。二、考點梳理與考情分析（一）牛頓運動定律核心考點：牛頓三定律的理解（尤其是慣性、作用力與反作用力）、受力分析（整體法/隔離法）、連接體問題、超重與失重?？疾樾问剑哼x擇題（占比約15%）：如“受力分析正誤判斷”“超重失重現(xiàn)象分析”；計算題（占比約10%）：如“連接體的勻變速直線運動”“牛頓定律與運動學(xué)公式結(jié)合”。備考重點：受力分析的“三步法”：先重力（豎直向下），再彈力（接觸面垂直），后摩擦力（與相對運動趨勢相反）；整體法與隔離法的邊界：整體法適用于求共同加速度（忽略內(nèi)力），隔離法適用于求內(nèi)力（如繩的張力、摩擦力）。（二）曲線運動與萬有引力核心考點：平拋運動（規(guī)律及推論）、圓周運動（向心力來源、臨界條件）、萬有引力定律（天體運動、衛(wèi)星問題）?？疾樾问剑哼x擇題（占比約15%）：如“平拋運動的速度/位移夾角”“衛(wèi)星的線速度/周期關(guān)系”；計算題（占比約10%）：如“平拋運動與幾何關(guān)系結(jié)合”“圓周運動的臨界問題（繩/桿模型）”。備考重點：平拋運動的“分解思想”：水平方向勻速直線運動（\(x=v_0t\)），豎直方向自由落體（\(y=\frac{1}{2}gt^2\)），合速度與水平方向夾角\(\tan\theta=\frac{v_y}{v_0}=\frac{gt}{v_0}\)；圓周運動的“向心力來源”：繩模型（最高點最小速度\(\sqrt{gr}\)）、桿模型（最高點最小速度0）、汽車轉(zhuǎn)彎（靜摩擦力提供向心力）。（三）機械能核心考點：動能定理（多過程、變力做功）、機械能守恒定律（條件及應(yīng)用）、功能關(guān)系（功與能量轉(zhuǎn)化）?？疾樾问剑哼x擇題（占比約10%）：如“機械能守恒條件判斷”“功能關(guān)系（重力做功與重力勢能變化）”；計算題（占比約15%）：如“多過程的動能定理應(yīng)用”“機械能守恒與圓周運動結(jié)合”。備考重點：動能定理的“普適性”：適用于任何運動（直線/曲線）、任何力（恒力/變力），公式為\(W_合=\DeltaE_k=\frac{1}{2}mv_2^2-\frac{1}{2}mv_1^2\)；機械能守恒的“嚴格條件”：只有重力或彈力做功（其他力做功為零），常見場景：自由下落、平拋、光滑曲面運動。（四）動量核心考點：動量定理（沖量與動量變化）、動量守恒定律（條件及應(yīng)用）、碰撞問題（彈性/非彈性碰撞）?？疾樾问剑哼x擇題（占比約5%）：如“動量守恒條件判斷”“碰撞中的動量變化”；計算題（占比約10%）：如“碰撞問題（二維/一維）”“動量守恒與機械能守恒結(jié)合（彈性碰撞）”。備考重點：動量定理的“矢量性”：沖量\(I=Ft\)與動量變化\(\Deltap=mv_2-mv_1\)方向一致，需規(guī)定正方向；動量守恒的“系統(tǒng)選取”：系統(tǒng)不受外力或外力之和為零（如碰撞、爆炸），公式為\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)。三、經(jīng)典題型突破（一）牛頓運動定律：連接體問題例1（水平面連接體）：質(zhì)量為\(m_1=2kg\)的物體A與質(zhì)量為\(m_2=3kg\)的物體B用輕繩連接，放在光滑水平面上。用水平力\(F=10N\)拉A，求繩的張力\(T\)。解題思路：1.整體法求共同加速度：忽略A、B間的內(nèi)力（繩的張力），整體受拉力\(F\)，合力為\(F\)；2.隔離法求內(nèi)力：隔離B，分析其受力（張力\(T\)），用牛頓第二定律求\(T\)。規(guī)范解答：1.整體分析：根據(jù)牛頓第二定律，\(F=(m_1+m_2)a\)，得\(a=\frac{F}{m_1+m_2}=\frac{10}{2+3}=2m/s^2\)；2.隔離B分析：B受張力\(T\)（合力），根據(jù)牛頓第二定律，\(T=m_2a=3\times2=6N\)。技巧總結(jié)：整體法簡化運算（不用考慮內(nèi)力），隔離法解決內(nèi)力問題；若水平面粗糙（動摩擦因數(shù)\(\mu\)），整體加速度\(a=\frac{F-\mu(m_1+m_2)g}{m_1+m_2}\)，隔離B的張力\(T=m_2a+\mum_2g=m_2\frac{F}{m_1+m_2}\)（與粗糙無關(guān)？不，等一下，粗糙時整體合力是\(F-\mu(m_1+m_2)g\)，隔離B的合力是\(T-\mum_2g=m_2a\)，所以\(T=m_2a+\mum_2g=m_2(a+\mug)=m_2\times\frac{F-\mu(m_1+m_2)g}{m_1+m_2}+\mum_2g=\frac{m_2F}{m_1+m_2}\)，哦，對，張力還是\(\frac{m_2F}{m_1+m_2}\)，和粗糙無關(guān)，因為摩擦力對整體的影響被抵消了，這是一個重要結(jié)論?。ǘ┣€運動：平拋運動與幾何關(guān)系例2（平拋運動）：從高為\(h=5m\)的平臺上水平拋出一個小球，初速度\(v_0=10m/s\)，不計空氣阻力。求：（1）小球落地時間；（2）落地時的水平位移；（3）落地時速度與水平方向的夾角\(\theta\)。解題思路：平拋運動分解為水平（勻速）和豎直（自由落體）兩個方向，分別計算；落地時間由豎直方向決定（\(h=\frac{1}{2}gt^2\)），水平位移由水平速度和時間決定（\(x=v_0t\)），速度夾角由分速度決定（\(\tan\theta=\frac{v_y}{v_0}\)）。規(guī)范解答：1.豎直方向：\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，得\(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times5}{10}}=1s\)；2.水平方向：\(x=v_0t=10\times1=10m\)；3.豎直方向速度：\(v_y=gt=10\times1=10m/s\)，則\(\tan\theta=\frac{v_y}{v_0}=1\)，故\(\theta=45^\circ\)。技巧總結(jié)：平拋運動的“時間由高度決定”（\(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}\)），與初速度無關(guān)；落地速度的大小\(v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=\sqrt{v_0^2+2gh}\)，方向由\(\tan\theta=\frac{\sqrt{2gh}}{v_0}\)決定。（三）機械能：多過程的動能定理例3（動能定理）：質(zhì)量為\(m=1kg\)的物體從高為\(h=2m\)的光滑斜面頂端由靜止下滑，進入粗糙水平面（動摩擦因數(shù)\(\mu=0.2\)），滑行一段距離后停止。求物體在水平面上滑行的距離\(s\)。解題思路：物體運動分為兩個過程：斜面下滑（重力做功，機械能守恒）、水平面滑行（摩擦力做功，動能減少）；用動能定理全程分析（不用拆分過程），更簡潔：重力做功減去摩擦力做功等于動能變化（初末動能均為0）。規(guī)范解答：全程動能定理：\(W_G-W_f=0-0\)，其中\(zhòng)(W_G=mgh=1\times10\times2=20J\)，\(W_f=\mumgs=0.2\times1\times10\timess=2s\)，故\(20-2s=0\)，得\(s=10m\)。技巧總結(jié)：動能定理適用于“多過程、變力做功”問題，避免分析中間狀態(tài)（如斜面底端的速度）；功的符號：重力做正功（物體下降），摩擦力做負功（與運動方向相反）。（四）動量：彈性碰撞問題例4（彈性碰撞）：質(zhì)量為\(m_1=1kg\)的小球以\(v_1=5m/s\)的速度與靜止的質(zhì)量為\(m_2=2kg\)的小球發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后兩球的速度\(v_1'\)和\(v_2'\)。解題思路：彈性碰撞滿足兩個條件：動量守恒（\(m_1v_1=m_1v_1'+m_2v_2'\)）、機械能守恒（\(\frac{1}{2}m_1v_1^2=\frac{1}{2}m_1v_1'^2+\frac{1}{2}m_2v_2'^2\)）；聯(lián)立方程求解，或用彈性碰撞的速度公式（記憶結(jié)論更快捷）。規(guī)范解答：1.動量守恒：\(1\times5=1\timesv_1'+2\timesv_2'\)，即\(v_1'+2v_2'=5\)；2.機械能守恒：\(\frac{1}{2}\times1\times5^2=\frac{1}{2}\times1\timesv_1'^2+\frac{1}{2}\times2\timesv_2'^2\)，即\(v_1'^2+2v_2'^2=25\)；3.聯(lián)立解得：\(v_1'=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}v_1=\frac{1-2}{1+2}\times5=-\frac{5}{3}m/s\)（負號表示方向相反），\(v_2'=\frac{2m_1}{m_1+m_2}v_1=\frac{2\times1}{1+2}\times5=\frac{10}{3}m/s\)。技巧總結(jié)：彈性碰撞的速度公式（記憶）：\(v_1'=\frac{(m_1-m_2)v_1+2m_2v_2}{m_1+m_2}\)，\(v_2'=\frac{(m_2-m_1)v_2+2m_1v_1}{m_1+m_2}\)；若\(v_2=0\)（靜止），則\(v_1'=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}v_1\)，\(v_2'=\frac{2m_1}{m_1+m_2}v_1\)（如本題）。四、高頻易錯點警示（一）受力分析：忽略靜摩擦力例：物體隨傳送帶一起勻速上升（斜面?zhèn)魉蛶В?，下列說法正確的是（）A.物體受重力、支持力、摩擦力B.物體受重力、支持力C.物體受重力、支持力、摩擦力、牽引力錯誤原因：考生易認為“勻速運動合力為零，不需要摩擦力”，但實際上物體有沿斜面向下滑動的趨勢，靜摩擦力沿斜面向上，平衡重力的分力（\(mg\sin\theta=f\)）。正確答案：A避免方法：用“假設(shè)法”判斷靜摩擦力：假設(shè)接觸面光滑，物體是否會發(fā)生相對運動？若會，則存在靜摩擦力，方向與相對運動趨勢相反。（二）圓周運動：向心力來源分析錯誤例：汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，向心力由什么力提供？（）A.重力B.支持力C.靜摩擦力D.滑動摩擦力錯誤原因：考生易混淆“滑動摩擦力”與“靜摩擦力”，汽車轉(zhuǎn)彎時沒有相對路面滑動，靜摩擦力提供向心力（\(f=m\frac{v^2}{r}\)）。正確答案：C避免方法：明確圓周運動的“向心力是效果力”，由其他力的合力或分力提供，如：繩模型（最高點）：重力+繩的拉力=向心力；汽車轉(zhuǎn)彎（水平路面）：靜摩擦力=向心力；圓錐擺：重力與繩子拉力的合力=向心力。（三）機械能守恒：條件判斷錯誤例：下列運動中機械能守恒的是（）A.物體沿粗糙斜面下滑B.物體做平拋運動C.物體沿光滑曲面上升D.物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動錯誤原因：考生易認為“只要重力做功就守恒”，但A選項有摩擦力做功（機械能減少），D選項有拉力做功（機械能不變？不，勻速圓周運動動能不變，重力勢能變化，機械能變化）。正確答案：B、C避免方法：機械能守恒的嚴格條件是“只有重力或彈力做功”，即：沒有摩擦力、空氣阻力等非保守力做功；沒有外力做功（如拉力、推力）。五、實戰(zhàn)訓(xùn)練卷（一）選擇題（每題4分，共40分）1.關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（）A.是實驗定律B.說明力是維持物體運動的原因C.適用于所有物體D.是牛頓第二定律的特例2.平拋運動中，物體在任意時刻的速度方向與水平方向的夾角\(\theta\)滿足（）A.\(\tan\theta=\frac{gt}{v_0}\)B.\(\tan\theta=\frac{v_0}{gt}\)C.\(\sin\theta=\frac{gt}{v_0}\)D.\(\cos\theta=\frac{gt}{v_0}\)3.質(zhì)量為\(m\)的物體從高處自由下落，空氣阻力為\(f=kv\)（\(k\)為常數(shù)），則加速度\(a\)的表達式為（）A.\(a=g+\frac{kv}{m}\)B.\(a=g-\frac{kv}{m}\)C.\(a=\frac{kv}{m}-g\)D.\(a=\frac{mg}{kv}\)4.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，若軌道半徑增大，則（）A.線速度增大B.周期增大C.角速度增大D.向心加速度增大5.下列過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是（）A.物體從高處下落B.物體沿光滑斜面上升C.物體做平拋運動D.物體在水平面上滑行6.動量定理的表達式為（）A.\(F=ma\)B.\(I=\Deltap\)C.\(W=\DeltaE_k\)D.\(E_p=mgh\)7.兩個物體發(fā)生彈性碰撞，下列說法正確的是（）A.動量守恒，機械能守恒B.動量守恒，機械能不守恒C.動量不守恒，機械能守恒D.動量不守恒，機械能不守恒8.物體隨傳送帶一起勻速運動（水平傳送帶），則物體受（）A.重力、支持力B.重力、支持力、摩擦力C.重力、支持力、牽引力D.重力、支持力、摩擦力、牽引力9.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，若速度過大，會向外側(cè)滑動，這是因為（）A.摩擦力不足以提供向心力B.向心力過大C.重力不足以提供向心力D.支持力不足以提供向心力10.質(zhì)量為\(m\)的物體在光滑水平面上受水平力\(F\)作用，由靜止開始運動，經(jīng)過時間\(t\)，則（）A.物體的動量為\(Ft\)B.物體的動能為\(\frac{1}{2}Ft^2\)C.物體的加速度為\(\frac{F}{m}\)D.物體的位移為\(\frac{1}{2}\frac{F}{m}t^2\)（二）實驗題（每題10分，共20分）11.探究“牛頓第二定律”的實驗中，采用“控制變量法”：（1）保持質(zhì)量不變，研究加速度與合力的關(guān)系；（2）保持合力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。（3）實驗中，合力由砝碼的重力提供（砝碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量），則小車的合力\(F\approx\)______（用砝碼質(zhì)量\(m\)、重力加速度\(g\)表示）。12.探究“機械能守恒定律”的實驗中，用打點計時器記錄物體下落的運動情況：（1）實驗需要測量的物理量有：物體的質(zhì)量\(m\)、下落高度\(h\)、______（選填“初速度”或“末速度”）。（2）實驗中，重力勢能的減少量\(\DeltaE_p=\)______，動能的增加量\(\DeltaE_k=\)______（用\(m\)、\(h\)、\(v\)表示）。（3）若實驗中存在誤差，主要原因是______（選填“空氣阻力”或“砝碼質(zhì)量過大”）。（三）計算題（每題10分，共30分）13.質(zhì)量為\(m=2kg\)的物體放在粗糙水平面上，動摩擦因數(shù)\(\mu=0.1\)，受水平力\(F=10N\)作用，由靜止開始運動，求：（1）物體的加速度；（2）經(jīng)過\(t=2s\)的位移；（3）\(2s\)末的速度。14.質(zhì)量為\(m=0.5kg\)的小球從高為\(h=1.8m\)的平臺上水平拋出，初速度\(v_0=6m/s\)，不計空氣阻力，求：（1）小球落地時間；（2）落地時的水平位移；（3）落地時的動能。15.質(zhì)量為\(m_1=3kg\)的小球以\(v_1=4m/s\)的速度與靜止的質(zhì)量為\(m_2=1kg\)的小球發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后兩球的速度\(v_1'\)和\(v_2'\)。六、答案與解析（一）選擇題1.C（牛頓第一定律是理想實驗總結(jié)，適用于所有物體，不是第二定律的特例）2.A（平拋運動速度夾角\(\tan\theta=\frac{v_y}{v_0}=\frac{gt}{v_0}\)）3.B（合力為\(mg-kv\)，加速度\(a=\frac{mg-kv}{m}=g-\frac{kv}{m}\)）4.B（衛(wèi)星軌道半徑增大，線速度\(v=\sqrt{\frac{GM}{r}}\)減小，周期\(T=2\pi\sqrt{\frac{r^3}{GM}}\)增大，角速度\(\omega=\sqrt{\frac{GM}{r^3}}\)減小，向心加速度\(a=\frac{GM}{r^2}\)減小）5.B（物體沿光滑斜面上升，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能）6.B（動量定理：沖量等于動量變化，\(I=\Deltap\)）7.A（彈性碰撞滿足動量守恒和機械能守恒）8.A（水平傳送帶勻速運動，物體不受摩擦力，合力為零）9.A（速度過大，靜摩擦力不足以提供向心力，物體向外側(cè)滑動）10.ACD（動量\(p=Ft\)，加速度\(a=\frac{F}{m}\)，位移\(x=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}\frac{F}{m}t^2\)，動能\(E_k=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}m(at)^2=\frac{1}{2}m(\frac{F}{m}t)^2=\frac{F^2t^2}{2m}\)，B錯誤）（二）實驗題11.（3）\(mg\)（砝碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，小車合力近似等于砝碼重力）12.（1）末速度（2）\(mgh\)；\(\frac{1}{2}mv^2\)（3）空氣阻力（實驗中空氣阻力和紙帶摩擦?xí)?dǎo)致機械能減少）（三）計算題13.（1）受力分析：重力\(mg\)、支持力\(N\)、拉力\(F\)、摩擦力\(f=\muN=\mumg=0.1\times2\times10=2N\)；合力\(F_合=F-f=10-2=8N\)；加速度\(a=\frac{F_合}{m}=\frac{8}{2}=4m/s^2\)。（2）位移\(x=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}\times4\times2^2=8m\)。（3）速度\(v=at=4\times2=8m/s\)。14.（1）落地時間由豎直方向決定：\(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times1.8}{10}}=0.6s\)。（2）水平位移\(x=v_0t=6\times0.6=3.6m\)。（3）落地時動能：\(E_k=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}m(v_0^2+v_y^2)=\frac{1}{2}\times0.5\times(6^2+10\times0.6^2)=0.25\times(36+3.6)=0.25\times39.6=9.9J\)（或用機械能守恒：\(E_k=mgh+\frac{1}{2}mv_0^2=0.5\times10\times1.8+\frac{1}{2}\times0.5\times6^2=9+9=18J？等一下，我算錯了，\(v_y=gt=10\times0.6=6m/s\)，所以\(v