文档文本内容
题
力学三大观点分析“板块”问题
微专
四
目录
01 析•考情精解.........................................................................................................................2
02 构•知能架构.........................................................................................................................3
03 破•题型攻坚.........................................................................................................................3
题型一 力学三大观点分析“板块”问题...............................................................................................................3
真题动向
常以滑块-木板模型为载体，考查牛顿定律与能量守恒的临界共速分析。
必备知识
知识1 板块问题的三个分析角度.........................................................................................................6
关键能力
能力1 板块模型中动力学、能量和动量的综合分析....................................................................7
命题预测
考向1 力学三大观点分析典型“板块”问题.................................................................................7
考向2 力学三大观点分析多物体“板块”问题............................................................................9
命题
轨迹
透视
从近三年高考试题来看，试题涵盖选择题及计算题，题目难度中等。
命题趋势：高考物理中“板块模型”问题紧密围绕牛顿运动定律、动量守恒定律和
能量守恒定律展开。板块模型作为经典力学综合题，常通过多过程、多阶段设计考
查学生分析复杂物理过程的能力，综合考查牛顿运动定律、动量守恒与能量转化三
大观点。命题多聚焦于相对滑动临界条件、摩擦力性质判断（静摩擦/滑动摩擦）及
运动过程分段分析。
考点
频次
总结
考点
2025 年
2024 年
2023 年
匀变速直线运动
规律及其应用
2025·湖北·T15、
2024· 辽宁·T10 、2024·
甘肃·T14、
2023·海南·T18、2023·
河北·T15 、2023· 山东
·T18、2023·辽宁·T15、
2023·全国乙卷·T8
2026
命题
预测
预计在2026 年高考中，命题更倾向情境创新与多观点协同，，并强化对临界条件和
隐含条件的挖掘。如“三板块叠加”“板块与弹簧组合”等新模型，减少单一公式
套用，强化物理建模能力。同时，图像分析（v–t 图、a–t 图）与数学表达（分段函
数、不等式求解）的结合将更紧密，要求考生能从图像斜率、面积推断受力与能量
变化。
素养
目标
1.会灵活选择合适的三大力学观点解决“板块”问题。
核心
能力
掌握系统整体性思想、相对运动思想、能量转化思想、图像法等解题方法
题型一 力学三大观点分析“板块”问题
1．（2025·浙江·T8）如图所示，光滑水平地面上放置完全相同的两长板A 和B，滑块C（可视为质点）置
于B 的右端，三者质量均为
。A 以
的速度向右运动，B 和C 一起以
的速度向左运动，A 和
B 发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A 和B 的长度均为0.75m，C 与A、B 间动摩擦因数均为0.5，则（
）
A．碰撞瞬间C 相对地面静止
B．碰撞后到三者相对静止，经历的时间为0.2s
C．碰撞后到三者相对静止，摩擦产生的热量为
D．碰撞后到三者相对静止，C 相对长板滑动的距离为0.6m
【考向】力学三大观点分析“板块”问题
【解题指导】分阶段列动量守恒与能量方程，注意碰撞后A、B 粘合为整体，再与C 通过摩擦力相互作
用至共速。
【答案】D
【详解】A．碰撞瞬间C 相对地面向左运动，选项A 错误；
B．向右为正方向，则AB 碰撞过程由动量守恒
解得v1=1m/s
方向向右；当三者共速时
可知v=0
即最终三者一起静止，可知经历的时间
选项B 错误；
C．碰撞到三者相对静止摩擦产生的热量
选项C 错误；
D．碰撞到三者相对静止由能量关系可知
可得
选项D 正确。
故选D。
命题解读
新情境：结合完全非弹性碰撞（A、B 粘合）与板块模型中的摩擦动力学过程，涉及多
阶段运动分析。
新考法：动量守恒定律（碰撞阶段）与能量守恒（摩擦生热阶段）的结合。通过定量
计算判断各选项正误，考查细节处理能力（如方向正负、相对运动判断）。
新角度：碰撞瞬间的瞬时性分析；多物体系统动量与能量的综合应用；摩擦生热与相
对位移的关系
2．（2023·全国乙卷·T8）（多选）如图，一质量为M、长为l 的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为
m 的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为
f，当物块从木板右端离开时（ ）
A．木板的动能一定等于fl
B．木板的动能一定小于fl
C．物块的动能一定大于
D．物块的动能一定小于
【考向】力学三大观点分析“板块”问题
【解题指导】抓住系统能量守恒Q = f·l 相对，结合物块与木板对地位移关系（x 物 = x 木 + l）列式
求解。
【答案】BD
【详解】方法一：设物块离开木板时的速度为
，此时木板的速度为
，由题意可知
设物块的对地位移为
，木板的对地位移为
CD．根据能量守恒定律可得
整理可得
D 正确，C 错误；
AB．因摩擦产生的摩擦热
根据运动学公式
，
因为
可得
则
所以
B 正确，A 错误。
故选BD。
方法二：AB．画出物块与木板运动示意图和速度图像。
对物块，由动能定理
对木板，由动能定理
根据速度图像面积表示位移可知
，
且
故
故A 错误，B 正确；
CD．对系统，由能量守恒定律
物块动能
故C 错误，D 正确。
故选BD。
命题解读
新情境：经典板块模型，侧重功能关系与运动学结合，考查动能、摩擦热、位移关
系。
新考法：提供两种解法（能量守恒+运动学公式 / v-t 图像分析），考查灵活运用能
力。
新角度：木板动能与摩擦做功的关系；物块动能损失与摩擦热分配的系统分析；图像
法（v-t 图）在板块问题中的辅助应用
知识1 板块问题
三
分析角度
的
个
1. 动力学分析：
1）分别对滑块和木板进行受力分析（注意摩擦力方向），根据牛顿第二定律求出各自的加速度；
2）从放上滑块到二者速度相等，所用时间相等，由
t= Δv2
a2
= Δv1
a1 ，可求出共同速度v 和所用时间t，
3）由位移公式可分别求出二者的位移．
2. 功和能分析：求系统产生的内能，对系统运用能量守恒定律
Q = E 初- E 末。或利用相对位移
Q = F fΔ x
要注意区分三个位移
1) 求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x 滑；
2)求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x 板；
3)求摩擦生热时用相对位移Δx.
3. 动量分析：若地面光滑
1)求速度：根据动量守恒定律求解，研究对象为一个系统；
2)求时间：根据动量定理求解，研究对象为一个物体；
能力1 板块
型
力学
能
分析
模
中动
、
量和动量的综合
1.滑块和木板组成的系统所受的合外力为零时,优先选用动量守恒定律解题;若地面不光滑或受其他外力时,
需选用动力学观点解题。
2.滑块与木板达到相同速度时应注意摩擦力的大小和方向是否发生变化。
3.应注意区分滑块、木板各自的相对地面的位移和它们的相对位移。用运动学公式或动能定理列式时位移
指相对地面的位移,求系统摩擦生热时用相对位移(或相对路程)。
考向1 力学三大观点分析
型“板块”问题
典
1．（2025·云南楚雄·模拟预测）（多选）如图所示，A、B 两物块的质量分别为3m 和2m，静止叠放在水
平地面上。A、B 之间的动摩擦因数为
，B 与地面之间的动摩擦因数为
，可认为最大静摩擦力等于滑
动摩擦力，重力加速度为g。现对A 施加一水平拉力F，则下列说法正确的是（ ）
A．当
时，A、B 都相对地面静止
B．无论F 为何值，B 的加速度都不会超过
C．当
时，A、B 之间的摩擦力
D．当
时，A、B 之间发生相对滑动
【答案】AD
【详解】A．A、B 之间的最大静摩擦力
B 与地面之间的最大静摩擦力
A、B 都相对地面静止时，
，选项A 正确；
CD．若A、B 一起向右运动，A、B 之间的摩擦力为静摩擦力，对A、B 组成的整体有
对B 有
又
解得
故
时，A、B 之间发生相对滑动，当
时，A、B 之间的摩擦力
，选项C 错
误，D 正确；
B．当A、B 发生相对滑动时，B 的加速度
所以无论F 为何值，B 的加速度都不会超过
，选项B 错误。
故选AD。
2．（2025·黑龙江大庆·一模）（多选）如图所示，质量
，长度
的薄木板B 放在倾角
的光滑斜面上，斜面始终静止，A 是质量
的滑块（可视为质点）。初始状态时，薄木板下
端Q 距斜面底端距离
，现将B 由静止释放，同时滑块A 以速度
从木板上端P 点沿薄木
板向下运动。已知A、B 间的动摩擦因数
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度
，
，
。从开始运动到薄木板B 的下端Q 到达斜面底端的过程中，下列
说法正确的是（ ）
A．刚开始运动时，滑块A 的加速度大小为
B．刚开始运动时，薄木板B 的加速度大小为
C．滑块A 与薄木板B 间因摩擦产生的热量为12J
D．薄木板B 运动的总时间为3s
【答案】BCD
【详解】AB．开始运动时，对滑块A，根据牛顿第二定律可得
解得滑块A 的加速度大小
对薄木板B，根据牛顿第二定律可得
解得薄木板B 的加速度大小
，故A 错误，B 正确；
CD．假设滑块不脱离木板，当两者达到共速时，有
解得
，
此时木板下滑位移
滑块下滑位移
二者相对位移
可得二者共速时滑块未脱离木板，假设成立，此后A、B 一起沿斜面向下运动，加速度为
当薄木板下滑到达底端时有
解得
则从开始运动到薄木板B 的下端Q 到达斜面底端的过程所经历的时间
滑块A 与薄木板B 因摩擦产生的热量为
解得
，故CD 正确。
故选BCD。
考向2 力学三大观点分析
“板块”问题
多物体
3．（2025·安徽·模拟预测）如图，足够长的轻质薄板A 放置在光滑水平面上，薄板上静置着两个小物体
B、C，物体B 的质量为2m，物体C 的质量为m，两物体与板之间的动摩擦因数均为
，现对物体C 施加
大小为
的水平拉力，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是（
）
A．两物体都与薄板相对静止
B．两物体都与薄板发生相对滑动
C．物体C 速度变化率的大小为
D．物体B 受到的合外力大小为
【答案】D
【详解】AB．由于薄板受到的合外力为零，所以C 相对于薄板滑动，B 相对于薄板静止，故AB 错误；
C．由于C 受到的是滑动摩擦力，对C 根据牛顿第二定律可得
解得
因此物体C 速度变化率的大小就是加速度的大小为
，故C 错误；
D．物体B 受到薄板施加的水平方向的静摩擦力，大小为
，故D 正确。
故选D。
4．（2025·湖南长沙·三模）如图1 所示，某同学将3 本足够长厚度不一、长宽相同的字典A、B、C 整齐
叠放在水平桌面上，A 字典的质量为3m、B 字典的质量为2m、C 字典的质量为m。已知所有接触面间的动
摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对B 字典施加一水平方向的拉力F，
F 随时间t 的变化关系如图2 所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=5s 时，C 与地面出现相对运动
B．t=3s 时，A、B 出现相对运动
C．t=12s 时，B 字典的速度为4.9μg
D．t=12s 时，B 字典的速度为5.5μg
【答案】D
【详解】A．字典A、B 之间，B、C 之间，C 与地面之间的最大静摩擦力分别为
，
，
由于
可知，C 与地面间不可能有相对运动，故A 错误；
B．若A、B 刚出现相对运动，则A、B 之间的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，则有
，
解得F1=10μmg
根据图2 可知，t=10s 时，A、B 出现相对运动，故B 错误；
CD．若B、C 刚出现相对运动，则B、C 之间的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，则有
根据图2 可知，t=5s 时，B、C 出现相对运动，
结合上述可知，12s 时间内，A、B 先从5s 开始一起相对静止加速运动到10s，10s 开始，A、B 出现相
对运动，10s 到12s 内，两者仍然加速，5s-10s，对A、B 整体进行分析，结图2，根据由动量定理有
解得
10s 到12s，对B 进行分析，结合图2，根据动量定理有
解得
，故C 错误，D 正确。
故选D。
5．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，在水平地面上放置木板
和滑块
，
、
在同一直线上，
滑块
置于
的左端，三者质量分别为
，
，
。开始时
静止，到
的右端距离
，敲击滑块
，使
获得
的速度向右运动，经过一段时间
与
发生完全弹性正碰，
碰撞时间极短，已知
与
间的动摩擦因数为
，木板
的底面光滑，滑块
与地面间的动摩擦因
数为
，木板
足够长，重力加速度
大小取
。求：
(1)敲击
后，经多长时间
与
发生第1 次碰撞；
(2)滑块
运动的最大速度；
(3)第1 次碰撞后经多长时间
与
间的距离最大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设经过时间AB 共速，共同速度为，对B 受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得
对A 受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得木板A 的加速度大小为
因此A 做匀加速直线运动，B 做匀减速直线运动，共速时则有
代入数据解得AB 共速的时间
二者的速度
此过程A 的位移
故A 匀速运动的时间
则
与
发生第1 次碰撞的时间
（2）由题可知，A 与C 碰后的瞬间，滑块C 的速度最大，设A、C 碰后瞬间的速度分别为
、
，由
于A、C 为弹性碰撞，根据动量守恒可得
根据能量守恒可得
解得
，
即滑块
运动的最大速度
。
（3）设碰后A、B 再次达到共同的速度为
，根据动量守恒可得
代入数据解得
所用时间
对于C 受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
此时滑块C 的速度为
此后AB 以共同的速度
做匀速直线运动，滑块C 以
做匀减速运动，当系统速度相同时，A、C 之间
的距离最大，设经过
时间A、C 达到共同速度
，根据匀变速直线规律可得
代入数据解得
则第1 次碰撞后到
与
间的距离最大的时间
