专题08力学中三大观点的综合应用（讲义）（原卷版）_03高考英语_2025年新高考资料_二轮复习_01高考语文等多个文件_上好课2025年高考物理二轮复习讲练测（新高考通用）

专题 08 力学中三大观点的综合应用 目录 01考情透视·目标导航..........................................................................................................2 02知识导图·思维引航..........................................................................................................3 03核心精讲·题型突破..........................................................................................................3 题型一 力学三大观点的理解与辨析................................................................................................................3 【核心精讲】...............................................................................................................................................................................................3 考点1 力的三个作用效果与五个规律..........................................................................................................................................3 考点2 解动力学问题的三个基本观点..........................................................................................................................................4 考点3 力学规律的选用原则............................................................................................................................................................4 【真题研析】...............................................................................................................................................................................................5 【命题预测】...............................................................................................................................................................................................6 考向1 力学三大观点的理解、辨析与选用..............................................................................................................................6 难点突破 力学三大观点解决力学综合问题......................................................................................................8 【核心精讲】...............................................................................................................................................................................................8 考点1 用力学三大观点解决多过程综合问题的策略..............................................................................................................8 【真题研析】...............................................................................................................................................................................................9 【命题预测】............................................................................................................................................................................................12 考向1 力学三大观点解决力学综合问题................................................................................................................................12 命题统计 2024 2023年 2022年 命题要点 热 2024•重庆•力学三大观点的理解与辨 2023•河北•力学三大观点的 2022•海南•力学三大观点的 理解与辨析、2023•福建•力 理解与辨析、2022•重庆•力 力学三大观 析、2024•北京•力学三大观点的理解与 学三大观点的理解与辨析、 学三大观点的理解与辨析、 考 点的理解与 辨析、2024•甘肃•力学三大观点的理解 2023•重庆•力学三大观点的 2022•湖北•力学三大观点的 辨析 与辨析、2024•广西•力学三大观点的理 理解与辨析、2023•全国•力 理解与辨析、2022•山东•力 角 解与辨析、2024•福建•力学三大观点的 学三大观点的理解与辨析、 学三大观点的理解与辨析、 理解与辨析 2023•全国•力学三大观点的 2022•重庆•力学三大观点的理解与辨析、2022•湖南•力 度 学三大观点的理解与辨析、 理解与辨析 2022•全国•力学三大观点的 理解与辨析 2024•安徽•力学三大观点解决力学综合 2023•河北•力学三大观点解 问题、2024•安徽•力学三大观点解决力 决力学综合问题、2023•重 2022•北京•力学三大观点解 学综合问题、2024•广东•力学三大观点 庆•力学三大观点解决力学 决力学综合问题、2022•天 解决力学综合问题、2024•广西•力学三 综合问题、2023•广东•力学 津•力学三大观点解决力学 大观点解决力学综合问题、2024•宁夏四 三大观点解决力学综合问 综合问题、2022•福建•力学 川•力学三大观点解决力学综合问题、 题、2023•天津•力学三大观 三大观点解决力学综合问 2024•天津•力学三大观点解决力学综合 点解决力学综合问题、 题、2022•北京•力学三大观 问题、2024•贵州•力学三大观点解决力 2023•北京•力学三大观点解 点解决力学综合问题、 学综合问题、2024•重庆•力学三大观点 决力学综合问题、2023•山 2022•海南•力学三大观点解 力学三大观 解决力学综合问题、2024•浙江•力学三 东•力学三大观点解决力学 决力学综合问题、2022•湖 点解决力学 大观点解决力学综合问题、2024•甘肃• 综合问题、2023•浙江•力学 北•力学三大观点解决力学 综合问题 力学三大观点解决力学综合问题、2024• 三大观点解决力学综合问 综合问题、2022•广东•力学 广东•力学三大观点解决力学综合问题、 题、2023•辽宁•力学三大观 三大观点解决力学综合问 2024•河北•力学三大观点解决力学综合 点解决力学综合问题、 题、2022•河北•力学三大观 问题、2024•湖北•力学三大观点解决力 2023•江苏•力学三大观点解 点解决力学综合问题、 学综合问题、2024•湖南•力学三大观点 决力学综合问题、2023•湖 2022•湖南•力学三大观点解 解决力学综合问题、2024•安徽•力学三 南•力学三大观点解决力学 决力学综合问题、2022•山 大观点解决力学综合问题、2024•辽宁• 综合问题、2023•全国•力学 东•力学三大观点解决力学 力学三大观点解决力学综合问题、2024• 三大观点解决力学综合问 综合问题、2022•全国•力学 浙江•力学三大观点解决力学综合问题、 题、2023•浙江•力学三大观 三大观点解决力学综合问题 2024•上海•力学三大观点解决力学综合 点解决力学综合问题 问题 ①结合物体的典型运动考查动量与能量观点的综合应用②力学三大观点的解决力学综合问题：牛顿运 命题规律 动定律结合运动学公式处理匀变速直线运动的问题；动能定理结合能量守恒定律处理变力及曲线运动 问题；动量定理结合能量守恒定律、动量守恒定律处理碰撞、反冲类问题等 本专题属于热点、难点内容；高考命题以选择题或计算题的形式出现；本专题是力学综合性最大的一 考向预测 个专题，这类题需要结合牛顿运动定律、功和能等物理观念解决问题,考查考生的综合应用能力,难度也 比较大 跳水、蹦床、蹦极、火箭发射、无人机、跳伞运动、过山车等能量问题，安全行车(机车碰撞、安全气 命题情境 囊)、交通运输(喷气式飞机)、体育运动(滑冰接力、球类运动)等 常用方法 动力学的观点、能量的观点、动量的观点题型一 力学三大观点的理解与辨析 考点1 力的三个作用效果与五个规律 分类 对应规律 规律内容 公式表达 力的瞬时 牛顿第 物体的加速度大小与合外力成正比,与质量成反 F =ma 合 比,加速度方向与合外力的方向相同 作用效果 二定律 力对空间 动能定理 合外力对物体所做的功等于物体动能的增加量 W =ΔE 合 k积累效果 机械能 在只有重力(或弹簧弹力)做功的情况下,物体的机 E =E 初 末 械能的总量保持不变 守恒定律 力对时间 动量定理 物体所受合外力的冲量等于物体的动量的变化 I =Δp 合 积累效果 动量守 系统不受外力或所受外力之和为零时,系统的总 p =p 初 末 动量就保持不变(或在某个方向上系统所受外力之 恒定律 和为零时,系统在这个方向上的动量就保持不变) 考点2 解动力学问题的三个基本观点 力学三大观点 对应规律 表达式 选用原则 牛顿第二定律 F =ma 合 v=v+at 0 运用牛顿运动定律结合运动学知识解题， 动力学观点 匀变速直 1 x=vt+ at2 可处理匀变速运动问题，涉及运动细节． 0 2 线运动规律 v2-v 2 =2ax等 0 动能定理 W =ΔE 合 k 机械能守恒定律 E +E =E +E k1 p1 k2 p2 涉及做功与能量转换，可处理非匀变速运 能量观点 动问题 功能关系 W =-ΔE 等 G p 能量守恒定律 E=E 1 2 只涉及初末速度、力、时间，而不涉及位 动量定理 I =p'-p 合 移、功，可处理非匀变速运动问题 动量观点 只涉及初末速度，而不涉及力、时间，可 动量守恒定律 p+p=p'+p' 1 2 1 2 处理非匀变速运动问题 考点3 力学规律的选用原则 1.如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律． 2.研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉 及位移的问题)去解决问题． 3.若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问 题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件． 4.在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量， 即转化为系统内能的量． 5.在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形 式能量之间的转化，作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决．1．（2024·福建·高考真题）（多选）如图（a），水平地面上固定有一倾角为 的足够长光滑斜面，一质量 为 的滑块锁定在斜面上。 时解除锁定，同时对滑块施加沿斜面方向的拉力 ， 随时间 的变化关 系如图（b）所示，取沿斜面向下为正方向，重力加速度大小为 ，则滑块（ ） A．在 内一直沿斜面向下运动 B．在 内所受合外力的总冲量大小为零 C．在 时动量大小是在 时的一半 D．在 内的位移大小比在 内的小 2．（2023·全国·高考真题）（多选）一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上 沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩 擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A．在x = 1m时，拉力的功率为6W B．在x = 4m时，物体的动能为2JC．从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J D．从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为2kg∙m/s 3．（2022·全国·高考真题）（多选）质量为 的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直 线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取 。则（ ） A． 时物块的动能为零 B． 时物块回到初始位置 C． 时物块的动量为 D． 时间内F对物块所做的功为 考向 1 力学三大观点的理解、辨析与选用 1．（2025·全国·模拟预测）粗糙水平地面上静置一质量为2kg的小物体，某时刻对小物体施加一沿水平方 向的外力，之后该物体的速度和施加的水平外力做的功随时间变化的规律如图1、2所示，g取 ， 外力方向不变，下列说法正确的是（ ）A．物体运动过程的最大动能为120J B．物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4 C．整个运动过程摩擦力的平均功率大小为24W D．整个运动过程水平外力的总冲量大小为 2．（2024·四川成都·模拟预测）刚结束的巴黎奥运会，跳水运动员全红婵以绝对实力夺得女子跳水十米台 冠军，卫冕成功。从全红婵起跳到入水，若整个运动过程空气阻力忽略不计，下列说法正确的是 （ ） A．运动员在最高点时的速度为零 B．起跳过程中，跳台对运动员的支持力做正功 C．运动员由静止起跳到最高点的过程中机械能不守恒 D．起跳过程跳台对运动员作用力的冲量等于运动员动量的变化量 3．（2024·广东广州·一模）2023年10月，杭州亚运会蹦床项目比赛在黄龙体育中心体育馆举行。如图是 运动员到达最高点О后，竖直下落到A点接触蹦床，接着运动到最低点C的情景，其中B点为运动员静止 在蹦床时的位置。不计空气阻力，运动员可看成质点。运动员从最高点О下落到最低点C的过程中，运动 员（ ） A．在OA段动量守恒 B．从A到C的过程中，运动员的加速度先增大后减小C．在AC段的动量变化量等于AC段弹力的冲量 D．在C点时，运动员的动能和蹦床的弹性势能之和最大 4．（2024·四川成都·三模）（多选）四川是一个多山的省份，某些地方雨季可能出现石块顺着山坡滑下的 现象，附近居民要增强预防意识，避免对生产生活产生危害。如图所示，一个质量为 、可视为质点的石 块由于某种原因从 点由静止开始沿固定、粗糙、坚硬且可视为平面的山坡加速滑下（途中未与其它物体 发生碰撞），最后到达地面 。已知山坡的倾角为 ， 点到地面的高度为 ，重力加速度大小为 。在 此过程中，关于石块的运动分析，下列说法中正确的是（ ） A．石块所受重力对石块做的功为 B．石块所受重力对石块的冲量大小为 C．石块所受支持力对石块做的功为零 D．石块所受支持力对石块的冲量为零 5．（2024·广东茂名·模拟预测）（多选）一辆玩具汽车在水平地面上做直线运动，其速度 与时间 的关 系如图所示。已知玩具汽车的质量为 ，运动过程中受到的阻力 始终为车重的0.1倍，重力加速度 ，下列说法正确的是（ ） A． 时汽车的加速度开始反向 B． 时间内牵引力的冲量大小为 C． 时间内因刹车额外产生的制动力的大小为 D． 时间内汽车克服阻力 做的功为难点突破 力学三大观点解决力学综合问题 考点1 用力学三大观点解决多过程 综合 问题 的策略 1. 进行正确的受力分析，划分运动过程，明确各过程的运动特点。 2. 当物体受到恒力作用，而且涉及时间、某一状态时，一般选用动力学方法。 3. 当涉及功、能、位移时，一般选用动能定理、能量守恒定律。 4. 在光滑的平面或曲面上的运动，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打木块、 不受其他外力作用的两物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析。 5. 如含摩擦生热问题，则考虑用能量守恒定律分析。 6. 分析含弹簧问题时，注意分析含弹簧系统的运动情况和能量转化情况。如果两物体中间加一弹簧，若系 统所受外力的合力为零，则系统的动量守恒，当两物体速度相等时弹簧最长或最短。若涉及弹性势能与其 他形式的能量发生转化，则转化过程遵循能量守恒定律。 1．（2024·天津·高考真题）如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨 道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正 碰并粘在一起。已知I = 1.8 Ns，A、B的质量分别为m = 0.3 kg、m = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = A B 0.5 m，两球均视为质点，轻绳∙不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)与B碰前瞬间A的速度大小； (2)A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。2．（2024·浙江·高考真题）一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的 光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽 EFGH侧壁EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑 上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m，d=4.4 m，L=1.8 m，M=m=0.1 kg，平 板与滑块间的动摩擦因数μ=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ。滑块视为质点，不计空气阻 1 2 力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 。 （1）滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时，求滑块离开弹簧时速度v 的大小； 0 （2）若μ=0，滑块恰好过C点后，求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能； 2 （3）若μ=0.1，滑块能到达H点，求其离开弹簧时的最大速度v 。 2 m3．（2024·贵州·高考真题）如图，半径为 的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水 平地面 相切于P点， 的长度 。一长为 的水平传送带以恒定速率 逆时针转 动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线 运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时，瞬 间给b一水平向右的冲量I，其大小为 。以后每隔 给b一相同的瞬时冲量I，直到b离开传送 带。已知a的质量为 的质量为 ，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦 因数均为 ，取重力加速度大小 。求： (1)a运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小； (2)b从M运动到N的时间； (3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。考向 1 力学三大观点解决力学综合问题 1．（2024·浙江宁波·模拟预测）一固定装置由水平的光滑直轨道AB、倾角为 的光滑直轨道BC、圆 弧管道（圆心角为 ）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示。BC的长度 ，圆弧 管道半径 （忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着 光滑水平地面放置的一轻质木板，小物块 在木板最左端紧挨着管道出口D，板右上方有一水平位置可调 节的挡板P，小物块 静止于木板右端。现有一质量为 可视为质点的物体，从A端弹射获得 的动能后，经轨道ABCD水平滑到D点，并与小物块 发生弹性碰撞，经过一段时间后 和右侧挡板发 生弹性碰撞，整个运动过程中 、 未发生碰撞， 与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大 小相等。已知 、 与木板间的动摩擦因数 均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， ， ， 。试求： (1)求滑块 到达D点时对轨道的作用力； (2)若整个运动过程中 只与挡板碰撞1次，且返回后最终 、 停止了运动，求最初 与挡板P的水平 距离； (3)调节 与挡板P的水平距离，使整个运动过程中 与挡板总共碰撞2次，且最终 、 停止了运动， 求整个运动经过的时间t和此过程最初 与挡板P的水平距离。2．（2024·河北邯郸·模拟预测）如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定在竖直墙壁上， 左端与物块b接触但不拴接，小车质量 ，AO部分粗糙且长 ，物块a、b与AO间的动摩擦 因数均为 ，OB部分光滑。小物块a放在小车的最左端，和小车一起以 的速度向右匀速 运动，小车撞到墙后速度立马变为零，但小车不与墙壁粘连。已知小车上OB部分的长度大于弹簧的自然 长度，弹簧始终处于弹性限度内，a、b两物块（均视为质点）质量均为 ，a、b碰撞时间极短且碰 后a、b粘连在一起以相同的速度运动，取重力加速度 。求： (1)物块a第一次经过О点时速度的大小 ； (2)弹簧被压缩时弹性势能的最大值 ； (3)当物块a、b最终相对小车静止时，a、b在小车上的位置到О点的距离x（结果保留两位有效数字）。3．（2024·河南新乡·一模）某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨 右端 处与倾斜传送带 平滑连接，传送带的长度 ，传送带以恒定速率 顺时针转动，三个质量均为 的滑 块A、B、C（均视为质点）置于水平导轨 上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹 簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离 点足够远。现让滑块A以大小 的初速度沿 B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘在一起，碰撞时间极短。滑块C脱离弹簧后滑上倾角 的传 送带，并从顶端 点沿传送带方向滑出，最后落至水平地面上，已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数 ，取重力加速度大小 。不计空气阻力，不计传送带的传动轮的 大小。求： (1)滑块A、B碰撞过程中损失的机械能 ； (2)滑块C从 点运动到 点的时间 ； (3)滑块C距水平导轨的最大高度 。4．（2024·浙江台州·一模）如图为某挑战项目的示意图，其中弹射装置由弹射器和物块组成，质量分别为 和 。弹射装置被挑战者从滑道平台起点 由静止释放，从滑道 点冲出，当到达最高点 时， 挑战者启动弹射器在极短时间将物块沿水平方向射出，且刚好水平进入右侧静置于光滑水平地面的质量为 的组合平台。如果弹射器落到下方宽度为 的缓冲保护区，且物块能到达右侧光滑 圆弧轨道，也不从 组合平台左侧脱离，则视为挑战成功。已知平台 点离地高为 ， 点与 点的水平距离与高度均为 ， 装置到最高 点时速度 ，平台上表面的水平长度 ，其与物块的动摩擦因数 ， 为 重力加速度。弹射器和物块均可视为质点，不计空气阻力。求； (1)弹射装置在滑道上运动过程中，克服滑道阻力所做的功； (2)若弹射器射出物块后能落到缓冲保护区内，则在 点弹射器对物块的冲量最大值； (3)若要挑战成功，弹射器射出物块的速度大小应满足的条件。