專題08+力學中三大觀點的綜合應用(講義)-2025年高考物理二輪復習講練測(新高考)含答案_第1頁
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專題08+力學中三大觀點的綜合應用(講義)-2025年高考物理二輪復習講練測(新高考通用)專題08力學中三大觀點的綜合應用目錄TOC\o"1-4"\h\u01考情透視·目標導航 202知識導圖·思維引航 303核心精講·題型突破 3題型一力學三大觀點的理解與辨析 3【核心精講】 3考點1力的三個作用效果與五個規律 3考點2解動力學問題的三個基本觀點 4考點3力學規律的選用原則 4【真題研析】 5【命題預測】 6考向1力學三大觀點的理解、辨析與選用 6難點突破力學三大觀點解決力學綜合問題 8【核心精講】 8考點1用力學三大觀點解決多過程綜合問題的策略 8【真題研析】 9【命題預測】 12考向1力學三大觀點解決力學綜合問題 12命題統計命題要點20242023年2022年熱考角度力學三大觀點的理解與辨析2024?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2024?北京?力學三大觀點的理解與辨析、2024?甘肅?力學三大觀點的理解與辨析、2024?廣西?力學三大觀點的理解與辨析、2024?福建?力學三大觀點的理解與辨析2023?河北?力學三大觀點的理解與辨析、2023?福建?力學三大觀點的理解與辨析、2023?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2023?全國?力學三大觀點的理解與辨析、2023?全國?力學三大觀點的理解與辨析2022?海南?力學三大觀點的理解與辨析、2022?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2022?湖北?力學三大觀點的理解與辨析、2022?山東?力學三大觀點的理解與辨析、2022?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2022?湖南?力學三大觀點的理解與辨析、2022?全國?力學三大觀點的理解與辨析力學三大觀點解決力學綜合問題2024?安徽?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?安徽?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?廣西?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?寧夏四川?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?天津?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?貴州?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?重慶?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?甘肅?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?河北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?湖北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?湖南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?安徽?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?遼寧?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?上海?力學三大觀點解決力學綜合問題2023?河北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?重慶?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?天津?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?北京?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?山東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?遼寧?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?江蘇?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?湖南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?全國?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題2022?北京?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?天津?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?福建?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?北京?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?海南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?湖北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?河北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?湖南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?山東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?全國?力學三大觀點解決力學綜合問題命題規律①結合物體的典型運動考查動量與能量觀點的綜合應用②力學三大觀點的解決力學綜合問題:牛頓運動定律結合運動學公式處理勻變速直線運動的問題;動能定理結合能量守恒定律處理變力及曲線運動問題;動量定理結合能量守恒定律、動量守恒定律處理碰撞、反沖類問題等考向預測本專題屬于熱點、難點內容;高考命題以選擇題或計算題的形式出現;本專題是力學綜合性最大的一個專題,這類題需要結合牛頓運動定律、功和能等物理觀念解決問題,考查考生的綜合應用能力,難度也比較大命題情境跳水、蹦床、蹦極、火箭發射、無人機、跳傘運動、過山車等能量問題,安全行車(機車碰撞、安全氣囊)、交通運輸(噴氣式飛機)、體育運動(滑冰接力、球類運動)等常用方法動力學的觀點、能量的觀點、動量的觀點題型一力學三大觀點的理解與辨析考點1力的三個作用效果與五個規律分類對應規律規律內容公式表達力的瞬時作用效果牛頓第二定律物體的加速度大小與合外力成正比,與質量成反比,加速度方向與合外力的方向相同力對空間積累效果動能定理合外力對物體所做的功等于物體動能的增加量機械能守恒定律在只有重力(或彈簧彈力)做功的情況下,物體的機械能的總量保持不變力對時間積累效果動量定理物體所受合外力的沖量等于物體的動量的變化動量守恒定律系統不受外力或所受外力之和為零時,系統的總動量就保持不變(或在某個方向上系統所受外力之和為零時,系統在這個方向上的動量就保持不變)考點2解動力學問題的三個基本觀點力學三大觀點對應規律表達式選用原則動力學觀點牛頓第二定律F合=ma運用牛頓運動定律結合運動學知識解題,可處理勻變速運動問題,涉及運動細節.勻變速直線運動規律v=v0+atx=v0t+12atv2-v02=2能量觀點動能定理W合=ΔEk涉及做功與能量轉換,可處理非勻變速運動問題機械能守恒定律Ek1+Ep1=Ek2+Ep2功能關系WG=-ΔEp等能量守恒定律E1=E2動量觀點動量定理I合=p'-p只涉及初末速度、力、時間,而不涉及位移、功,可處理非勻變速運動問題動量守恒定律p1+p2=p1'+p2'只涉及初末速度,而不涉及力、時間,可處理非勻變速運動問題考點3力學規律的選用原則1.如果要列出各物理量在某一時刻的關系式,可用牛頓第二定律.2.研究某一物體受到力的持續作用發生運動狀態改變時,一般用動量定理(涉及時間的問題)或動能定理(涉及位移的問題)去解決問題.3.若研究的對象為一物體系統,且它們之間有相互作用,一般用動量守恒定律和機械能守恒定律去解決問題,但需注意所研究的問題是否滿足守恒的條件.4.在涉及相對位移問題時則優先考慮能量守恒定律,系統克服摩擦力所做的總功等于系統機械能的減少量,即轉化為系統內能的量.5.在涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現象時,需注意到這些過程一般均隱含有系統機械能與其他形式能量之間的轉化,作用時間都極短,因此用動量守恒定律去解決.1.(2024·福建·高考真題)(多選)如圖(a),水平地面上固定有一傾角為的足夠長光滑斜面,一質量為的滑塊鎖定在斜面上。時解除鎖定,同時對滑塊施加沿斜面方向的拉力,隨時間的變化關系如圖(b)所示,取沿斜面向下為正方向,重力加速度大小為,則滑塊()A.在內一直沿斜面向下運動B.在內所受合外力的總沖量大小為零C.在時動量大小是在時的一半D.在內的位移大小比在內的小2.(2023·全國·高考真題)(多選)一質量為1kg的物體在水平拉力的作用下,由靜止開始在水平地面上沿x軸運動,出發點為x軸零點,拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是(

A.在x=1m時,拉力的功率為6WB.在x=4m時,物體的動能為2JC.從x=0運動到x=2m,物體克服摩擦力做的功為8JD.從x=0運動到x=4的過程中,物體的動量最大為2kg?m/s3.(2022·全國·高考真題)(多選)質量為的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動,F與時間t的關系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數為0.2,重力加速度大小取。則()A.時物塊的動能為零B.時物塊回到初始位置C.時物塊的動量為D.時間內F對物塊所做的功為考向1力學三大觀點的理解、辨析與選用1.(2025·全國·模擬預測)粗糙水平地面上靜置一質量為2kg的小物體,某時刻對小物體施加一沿水平方向的外力,之后該物體的速度和施加的水平外力做的功隨時間變化的規律如圖1、2所示,g取,外力方向不變,下列說法正確的是(

)A.物體運動過程的最大動能為120JB.物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4C.整個運動過程摩擦力的平均功率大小為24WD.整個運動過程水平外力的總沖量大小為2.(2024·四川成都·模擬預測)剛結束的巴黎奧運會,跳水運動員全紅嬋以絕對實力奪得女子跳水十米臺冠軍,衛冕成功。從全紅嬋起跳到入水,若整個運動過程空氣阻力忽略不計,下列說法正確的是()A.運動員在最高點時的速度為零B.起跳過程中,跳臺對運動員的支持力做正功C.運動員由靜止起跳到最高點的過程中機械能不守恒D.起跳過程跳臺對運動員作用力的沖量等于運動員動量的變化量3.(2024·廣東廣州·一模)2023年10月,杭州亞運會蹦床項目比賽在黃龍體育中心體育館舉行。如圖是運動員到達最高點О后,豎直下落到A點接觸蹦床,接著運動到最低點C的情景,其中B點為運動員靜止在蹦床時的位置。不計空氣阻力,運動員可看成質點。運動員從最高點О下落到最低點C的過程中,運動員()A.在OA段動量守恒B.從A到C的過程中,運動員的加速度先增大后減小C.在AC段的動量變化量等于AC段彈力的沖量D.在C點時,運動員的動能和蹦床的彈性勢能之和最大4.(2024·四川成都·三模)(多選)四川是一個多山的省份,某些地方雨季可能出現石塊順著山坡滑下的現象,附近居民要增強預防意識,避免對生產生活產生危害。如圖所示,一個質量為、可視為質點的石塊由于某種原因從點由靜止開始沿固定、粗糙、堅硬且可視為平面的山坡加速滑下(途中未與其它物體發生碰撞),最后到達地面。已知山坡的傾角為,點到地面的高度為,重力加速度大小為。在此過程中,關于石塊的運動分析,下列說法中正確的是()A.石塊所受重力對石塊做的功為 B.石塊所受重力對石塊的沖量大小為C.石塊所受支持力對石塊做的功為零 D.石塊所受支持力對石塊的沖量為零5.(2024·廣東茂名·模擬預測)(多選)一輛玩具汽車在水平地面上做直線運動,其速度與時間的關系如圖所示。已知玩具汽車的質量為,運動過程中受到的阻力始終為車重的0.1倍,重力加速度,下列說法正確的是()A.時汽車的加速度開始反向B.時間內牽引力的沖量大小為C.時間內因剎車額外產生的制動力的大小為D.時間內汽車克服阻力做的功為難點突破力學三大觀點解決力學綜合問題考點1用力學三大觀點解決多過程綜合問題的策略1.進行正確的受力分析,劃分運動過程,明確各過程的運動特點。2.當物體受到恒力作用,而且涉及時間、某一狀態時,一般選用動力學方法。3.當涉及功、能、位移時,一般選用動能定理、能量守恒定律。4.在光滑的平面或曲面上的運動,還有不計阻力的拋體運動,機械能一定守恒;碰撞過程、子彈打木塊、不受其他外力作用的兩物體相互作用問題,一般考慮用動量守恒定律分析。5.如含摩擦生熱問題,則考慮用能量守恒定律分析。6.分析含彈簧問題時,注意分析含彈簧系統的運動情況和能量轉化情況。如果兩物體中間加一彈簧,若系統所受外力的合力為零,則系統的動量守恒,當兩物體速度相等時彈簧最長或最短。若涉及彈性勢能與其他形式的能量發生轉化,則轉化過程遵循能量守恒定律。1.(2024·天津·高考真題)如圖所示,光滑半圓軌道直徑沿豎直方向,最低點與水平面相切。對靜置于軌道最低點的小球A施加水平向左的瞬時沖量I,A沿軌道運動到最高點時,與用輕繩懸掛的靜止小球B正碰并粘在一起。已知I=1.8N?s,A、B的質量分別為mA=0.3kg、mB=0.1kg,軌道半徑和繩長均為R=0.5m,兩球均視為質點,輕繩不可伸長,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。求:(1)與B碰前瞬間A的速度大小;(2)A、B碰后瞬間輕繩的拉力大小。

2.(2024·浙江·高考真題)一彈射游戲裝置豎直截面如圖所示,固定的光滑水平直軌道AB、半徑為R的光滑螺旋圓形軌道BCD、光滑水平直軌道DE平滑連接。長為L、質量為M的平板緊靠長為d的固定凹槽EFGH側壁EF放置,平板上表面與DEH齊平。將一質量為m的小滑塊從A端彈射,經過軌道BCD后滑上平板并帶動平板一起運動,平板到達HG即被鎖定。已知R=0.5m,d=4.4m,L=1.8m,M=m=0.1kg,平板與滑塊間的動摩擦因數μ1=0.6、與凹槽水平底面FG間的動摩擦因數為μ2。滑塊視為質點,不計空氣阻力,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度。(1)滑塊恰好能通過圓形軌道最高點C時,求滑塊離開彈簧時速度v0的大小;(2)若μ2=0,滑塊恰好過C點后,求平板加速至與滑塊共速時系統損耗的機械能;(3)若μ2=0.1,滑塊能到達H點,求其離開彈簧時的最大速度vm。

3.(2024·貴州·高考真題)如圖,半徑為的四分之一光滑圓軌道固定在豎直平面內,其末端與水平地面相切于P點,的長度。一長為的水平傳送帶以恒定速率逆時針轉動,其右端與地面在M點無縫對接。物塊a從圓軌道頂端由靜止釋放,沿軌道下滑至P點,再向左做直線運動至M點與靜止的物塊b發生彈性正碰,碰撞時間極短。碰撞后b向左運動到達傳送帶的左端N時,瞬間給b一水平向右的沖量I,其大小為。以后每隔給b一相同的瞬時沖量I,直到b離開傳送帶。已知a的質量為的質量為,它們均可視為質點。a、b與地面及傳送帶間的動摩擦因數均為,取重力加速度大小。求:(1)a運動到圓軌道底端時軌道對它的支持力大小;(2)b從M運動到N的時間;(3)b從N運動到M的過程中與傳送帶摩擦產生的熱量。

考向1力學三大觀點解決力學綜合問題1.(2024·浙江寧波·模擬預測)一固定裝置由水平的光滑直軌道AB、傾角為的光滑直軌道BC、圓弧管道(圓心角為)CD組成,軌道間平滑連接,其豎直截面如圖所示。BC的長度,圓弧管道半徑(忽略管道內徑大小),D和圓心O在同一豎直線上。軌道ABCD末端D的右側緊靠著光滑水平地面放置的一輕質木板,小物塊在木板最左端緊挨著管道出口D,板右上方有一水平位置可調節的擋板P,小物塊靜止于木板右端。現有一質量為可視為質點的物體,從A端彈射獲得的動能后,經軌道ABCD水平滑到D點,并與小物塊發生彈性碰撞,經過一段時間后和右側擋板發生彈性碰撞,整個運動過程中、未發生碰撞,與擋板P碰撞后均反向彈回,碰撞前后瞬間速度大小相等。已知、與木板間的動摩擦因數均為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,,,。試求:(1)求滑塊到達D點時對軌道的作用力;(2)若整個運動過程中只與擋板碰撞1次,且返回后最終、停止了運動,求最初與擋板P的水平距離;(3)調節與擋板P的水平距離,使整個運動過程中與擋板總共碰撞2次,且最終、停止了運動,求整個運動經過的時間t和此過程最初與擋板P的水平距離。

2.(2024·河北邯鄲·模擬預測)如圖所示,一小車置于光滑水平面上,輕質彈簧右端固定在豎直墻壁上,左端與物塊b接觸但不拴接,小車質量,AO部分粗糙且長,物塊a、b與AO間的動摩擦因數均為,OB部分光滑。小物塊a放在小車的最左端,和小車一起以的速度向右勻速運動,小車撞到墻后速度立馬變為零,但小車不與墻壁粘連。已知小車上OB部分的長度大于彈簧的自然長度,彈簧始終處于彈性限度內,a、b兩物塊(均視為質點)質量均為,a、b碰撞時間極短且碰后a、b粘連在一起以相同的速度運動,取重力加速度。求:(1)物塊a第一次經過О點時速度的大小;(2)彈簧被壓縮時彈性勢能的最大值;(3)當物塊a、b最終相對小車靜止時,a、b在小車上的位置到О點的距離x(結果保留兩位有效數字)。

3.(2024·河南新鄉·一模)某種彈射裝置的示意圖如圖所示,光滑的水平導軌右端處與傾斜傳送帶平滑連接,傳送帶的長度,傳送帶以恒定速率順時針轉動,三個質量均為的滑塊A、B、C(均視為質點)置于水平導軌上,B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長,滑塊B與輕彈簧連接,C未連接彈簧,B、C處于靜止狀態且離點足夠遠。現讓滑塊A以大小的初速度沿B、C連線方向向B運動,A與B碰撞后粘在一起,碰撞時間極短。滑塊C脫離彈簧后滑上傾角的傳送帶,并從頂端點沿傳送帶方向滑出,最后落至水平地面上,已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數,取重力加速度大小。不計空氣阻力,不計傳送帶的傳動輪的大小。求:(1)滑塊A、B碰撞過程中損失的機械能;(2)滑塊C從點運動到點的時間;(3)滑塊C距水平導軌的最大高度。

4.(2024·浙江臺州·一模)如圖為某挑戰項目的示意圖,其中彈射裝置由彈射器和物塊組成,質量分別為和。彈射裝置被挑戰者從滑道平臺起點由靜止釋放,從滑道點沖出,當到達最高點時,挑戰者啟動彈射器在極短時間將物塊沿水平方向射出,且剛好水平進入右側靜置于光滑水平地面的質量為的組合平臺。如果彈射器落到下方寬度為的緩沖保護區,且物塊能到達右側光滑圓弧軌道,也不從組合平臺左側脫離,則視為挑戰成功。已知平臺點離地高為,點與點的水平距離與高度均為,裝置到最高點時速度,平臺上表面的水平長度,其與物塊的動摩擦因數,為重力加速度。彈射器和物塊均可視為質點,不計空氣阻力。求;(1)彈射裝置在滑道上運動過程中,克服滑道阻力所做的功;(2)若彈射器射出物塊后能落到緩沖保護區內,則在點彈射器對物塊的沖量最大值;(3)若要挑戰成功,彈射器射出物塊的速度大小應滿足的條件。專題08力學中三大觀點的綜合應用目錄TOC\o"1-4"\h\u01考情透視·目標導航 202知識導圖·思維引航 303核心精講·題型突破 3題型一力學三大觀點的理解與辨析 3【核心精講】 3考點1力的三個作用效果與五個規律 3考點2解動力學問題的三個基本觀點 4考點3力學規律的選用原則 4【真題研析】 5【命題預測】 8考向1力學三大觀點的理解、辨析與選用 8難點突破力學三大觀點解決力學綜合問題 12【核心精講】 12考點1用力學三大觀點解決多過程綜合問題的策略 12【真題研析】 12【命題預測】 16考向1力學三大觀點解決力學綜合問題 16命題統計命題要點20242023年2022年熱考角度力學三大觀點的理解與辨析2024?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2024?北京?力學三大觀點的理解與辨析、2024?甘肅?力學三大觀點的理解與辨析、2024?廣西?力學三大觀點的理解與辨析、2024?福建?力學三大觀點的理解與辨析2023?河北?力學三大觀點的理解與辨析、2023?福建?力學三大觀點的理解與辨析、2023?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2023?全國?力學三大觀點的理解與辨析、2023?全國?力學三大觀點的理解與辨析2022?海南?力學三大觀點的理解與辨析、2022?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2022?湖北?力學三大觀點的理解與辨析、2022?山東?力學三大觀點的理解與辨析、2022?重慶?力學三大觀點的理解與辨析、2022?湖南?力學三大觀點的理解與辨析、2022?全國?力學三大觀點的理解與辨析力學三大觀點解決力學綜合問題2024?安徽?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?安徽?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?廣西?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?寧夏四川?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?天津?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?貴州?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?重慶?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?甘肅?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?河北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?湖北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?湖南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?安徽?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?遼寧?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題、2024?上海?力學三大觀點解決力學綜合問題2023?河北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?重慶?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?天津?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?北京?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?山東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?遼寧?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?江蘇?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?湖南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?全國?力學三大觀點解決力學綜合問題、2023?浙江?力學三大觀點解決力學綜合問題2022?北京?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?天津?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?福建?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?北京?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?海南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?湖北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?廣東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?河北?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?湖南?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?山東?力學三大觀點解決力學綜合問題、2022?全國?力學三大觀點解決力學綜合問題命題規律①結合物體的典型運動考查動量與能量觀點的綜合應用②力學三大觀點的解決力學綜合問題:牛頓運動定律結合運動學公式處理勻變速直線運動的問題;動能定理結合能量守恒定律處理變力及曲線運動問題;動量定理結合能量守恒定律、動量守恒定律處理碰撞、反沖類問題等考向預測本專題屬于熱點、難點內容;高考命題以選擇題或計算題的形式出現;本專題是力學綜合性最大的一個專題,這類題需要結合牛頓運動定律、功和能等物理觀念解決問題,考查考生的綜合應用能力,難度也比較大命題情境跳水、蹦床、蹦極、火箭發射、無人機、跳傘運動、過山車等能量問題,安全行車(機車碰撞、安全氣囊)、交通運輸(噴氣式飛機)、體育運動(滑冰接力、球類運動)等常用方法動力學的觀點、能量的觀點、動量的觀點題型一力學三大觀點的理解與辨析考點1力的三個作用效果與五個規律分類對應規律規律內容公式表達力的瞬時作用效果牛頓第二定律物體的加速度大小與合外力成正比,與質量成反比,加速度方向與合外力的方向相同力對空間積累效果動能定理合外力對物體所做的功等于物體動能的增加量機械能守恒定律在只有重力(或彈簧彈力)做功的情況下,物體的機械能的總量保持不變力對時間積累效果動量定理物體所受合外力的沖量等于物體的動量的變化動量守恒定律系統不受外力或所受外力之和為零時,系統的總動量就保持不變(或在某個方向上系統所受外力之和為零時,系統在這個方向上的動量就保持不變)考點2解動力學問題的三個基本觀點力學三大觀點對應規律表達式選用原則動力學觀點牛頓第二定律F合=ma運用牛頓運動定律結合運動學知識解題,可處理勻變速運動問題,涉及運動細節.勻變速直線運動規律v=v0+atx=v0t+12atv2-v02=2能量觀點動能定理W合=ΔEk涉及做功與能量轉換,可處理非勻變速運動問題機械能守恒定律Ek1+Ep1=Ek2+Ep2功能關系WG=-ΔEp等能量守恒定律E1=E2動量觀點動量定理I合=p'-p只涉及初末速度、力、時間,而不涉及位移、功,可處理非勻變速運動問題動量守恒定律p1+p2=p1'+p2'只涉及初末速度,而不涉及力、時間,可處理非勻變速運動問題考點3力學規律的選用原則1.如果要列出各物理量在某一時刻的關系式,可用牛頓第二定律.2.研究某一物體受到力的持續作用發生運動狀態改變時,一般用動量定理(涉及時間的問題)或動能定理(涉及位移的問題)去解決問題.3.若研究的對象為一物體系統,且它們之間有相互作用,一般用動量守恒定律和機械能守恒定律去解決問題,但需注意所研究的問題是否滿足守恒的條件.4.在涉及相對位移問題時則優先考慮能量守恒定律,系統克服摩擦力所做的總功等于系統機械能的減少量,即轉化為系統內能的量.5.在涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現象時,需注意到這些過程一般均隱含有系統機械能與其他形式能量之間的轉化,作用時間都極短,因此用動量守恒定律去解決.1.(2024·福建·高考真題)(多選)如圖(a),水平地面上固定有一傾角為的足夠長光滑斜面,一質量為的滑塊鎖定在斜面上。時解除鎖定,同時對滑塊施加沿斜面方向的拉力,隨時間的變化關系如圖(b)所示,取沿斜面向下為正方向,重力加速度大小為,則滑塊()A.在內一直沿斜面向下運動B.在內所受合外力的總沖量大小為零C.在時動量大小是在時的一半D.在內的位移大小比在內的小【考點】力學三大觀點的理解、辨析與選用【答案】AD【詳解】根據圖像可知當時,物塊加速度為,方向沿斜面向下;當時,物塊加速度大小為,方向沿斜面向上,作出物塊內的圖像A.根據圖像可知,物體一直沿斜面向下運動,故A正確;B.根據圖像可知,物塊的末速度不等于0,根據動量定理,故B錯誤;C.根據圖像可知時物塊速度大于時物塊的速度,故時動量不是時的一半,故C錯誤;D.圖像與橫軸圍成的面積表示位移,故由圖像可知過程物體的位移小于的位移,故D正確。故選AD。2.(2023·全國·高考真題)(多選)一質量為1kg的物體在水平拉力的作用下,由靜止開始在水平地面上沿x軸運動,出發點為x軸零點,拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是(

A.在x=1m時,拉力的功率為6WB.在x=4m時,物體的動能為2JC.從x=0運動到x=2m,物體克服摩擦力做的功為8JD.從x=0運動到x=4的過程中,物體的動量最大為2kg?m/s【考點】力學三大觀點的理解、辨析與選用【答案】BC【詳解】由于拉力在水平方向,則拉力做的功為W=Fx,可看出W—x圖像的斜率代表拉力F。AB.在物體運動的過程中根據動能定理有,則x=1m時物體的速度為v1=2m/s,x=1m時,拉力為,則此時拉力的功率P=Fv1=12W,x=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確;C.從x=0運動到x=2m,物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8J,C正確;D.根據W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N,2—4m的過程中F2=3N,由于物體受到的摩擦力恒為f=4N,則物體在x=2m處速度最大,且根據選項AB分析可知此時的速度,則從x=0運動到x=4的過程中,物體的動量最大為,D錯誤。故選BC。3.(2022·全國·高考真題)(多選)質量為的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動,F與時間t的關系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數為0.2,重力加速度大小取。則()A.時物塊的動能為零B.時物塊回到初始位置C.時物塊的動量為D.時間內F對物塊所做的功為【考點】力學三大觀點的理解、辨析與選用【答案】AD【詳解】物塊與地面間的摩擦力為AC.對物塊從s內由動量定理可知,即,得,3s時物塊的動量為,設3s后經過時間t物塊的速度減為0,由動量定理可得,即,解得,所以物塊在4s時速度減為0,則此時物塊的動能也為0,故A正確,C錯誤;B.s物塊發生的位移為x1,由動能定理可得,即,得,過程中,對物塊由動能定理可得,即,得,物塊開始反向運動,物塊的加速度大小為,發生的位移為,即6s時物塊沒有回到初始位置,故B錯誤;D.物塊在6s時的速度大小為,拉力所做的功為故D正確。故選AD。考向1力學三大觀點的理解、辨析與選用1.(2025·全國·模擬預測)粗糙水平地面上靜置一質量為2kg的小物體,某時刻對小物體施加一沿水平方向的外力,之后該物體的速度和施加的水平外力做的功隨時間變化的規律如圖1、2所示,g取,外力方向不變,下列說法正確的是(

)A.物體運動過程的最大動能為120JB.物體與水平地面間的動摩擦因數為0.4C.整個運動過程摩擦力的平均功率大小為24WD.整個運動過程水平外力的總沖量大小為【答案】C【詳解】BD.根據圖1可知物體先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動,根據圖2可知后施加的水平外力的功不發生變化,則時外力被撤去。對物體由牛頓第二定律有,,聯立可得,對物體的加速過程有,解得,(另一解不符合題意,舍去),根據以上分析可知,則整個運動過程水平外力的總沖量大小為,BD錯誤。A.根據,可得,則物體的最大動能為,A錯誤。C.全過程的總位移為,整個過程摩擦力的平均功率大小為,C正確。故選C。2.(2024·四川成都·模擬預測)剛結束的巴黎奧運會,跳水運動員全紅嬋以絕對實力奪得女子跳水十米臺冠軍,衛冕成功。從全紅嬋起跳到入水,若整個運動過程空氣阻力忽略不計,下列說法正確的是()A.運動員在最高點時的速度為零B.起跳過程中,跳臺對運動員的支持力做正功C.運動員由靜止起跳到最高點的過程中機械能不守恒D.起跳過程跳臺對運動員作用力的沖量等于運動員動量的變化量【答案】C【詳解】A.運動員做斜拋運動,水平方向做勻速直線運動,可知,運動員在最高點時的速度不為零,故A錯誤;B.起跳過程中,當跳臺對運動員有支持力時,此時運動員位移為0,所以支持力對運動員不做功,故B錯誤;C.運動員由靜止起跳到最高點的過程中,消耗了人體的生物能,生物能轉化為運動員的機械能,可知,運動員由靜止起跳到最高點的過程中機械能不守恒,故C正確;D.起跳過程,以豎直向上為正方向,重力沖量為負值,根據動量定理有,解得,可知,跳臺對運動員作用力的沖量大于運動員動量的變化量,故D錯誤。故選C。3.(2024·廣東廣州·一模)2023年10月,杭州亞運會蹦床項目比賽在黃龍體育中心體育館舉行。如圖是運動員到達最高點О后,豎直下落到A點接觸蹦床,接著運動到最低點C的情景,其中B點為運動員靜止在蹦床時的位置。不計空氣阻力,運動員可看成質點。運動員從最高點О下落到最低點C的過程中,運動員()A.在OA段動量守恒B.從A到C的過程中,運動員的加速度先增大后減小C.在AC段的動量變化量等于AC段彈力的沖量D.在C點時,運動員的動能和蹦床的彈性勢能之和最大【答案】D【詳解】A.從O到A的過程中,運動員受重力作用,故動量不守恒,故A錯誤;B.從A到C的過程中,則開始彈力小于重力,則有,隨著彈力增大,加速度減小;過B點后彈力大于重力,則有,隨著彈力增大,加速度增大,所以運動員的加速度先減小后增大,故B錯誤;C.根據動量定理有,可知在AC段的動量變化量等于AC段彈力沖量與重力沖量的矢量和,故C錯誤;D.整個過程蹦床和運動員組成的系統機械能守恒,在C點運動員的重力勢能最小,故運動員的動能和蹦床的彈性勢能之和最大,故D正確。故選D。4.(2024·四川成都·三模)(多選)四川是一個多山的省份,某些地方雨季可能出現石塊順著山坡滑下的現象,附近居民要增強預防意識,避免對生產生活產生危害。如圖所示,一個質量為、可視為質點的石塊由于某種原因從點由靜止開始沿固定、粗糙、堅硬且可視為平面的山坡加速滑下(途中未與其它物體發生碰撞),最后到達地面。已知山坡的傾角為,點到地面的高度為,重力加速度大小為。在此過程中,關于石塊的運動分析,下列說法中正確的是()A.石塊所受重力對石塊做的功為 B.石塊所受重力對石塊的沖量大小為C.石塊所受支持力對石塊做的功為零 D.石塊所受支持力對石塊的沖量為零【答案】AC【詳解】A.石塊所受重力對石塊做的功為,故A正確;B.對石塊,根據牛頓第二定律,解得,根據運動學公式可知,解得,石塊所受重力對石塊的沖量大小為,故B錯誤;C.支持力與運動方向垂直,所以石塊所受支持力對石塊做的功為零,故C正確;D.支持力作用時間不為零,則石塊所受支持力對石塊的沖量不為零,故D錯誤。故選AC。5.(2024·廣東茂名·模擬預測)(多選)一輛玩具汽車在水平地面上做直線運動,其速度與時間的關系如圖所示。已知玩具汽車的質量為,運動過程中受到的阻力始終為車重的0.1倍,重力加速度,下列說法正確的是()A.時汽車的加速度開始反向B.時間內牽引力的沖量大小為C.時間內因剎車額外產生的制動力的大小為D.時間內汽車克服阻力做的功為【答案】ABD【詳解】A.由圖像可得,時斜率由正值變為負值,所以時汽車的加速度開始反向,故A正確;B.時間內,由動量定理可得,其中,,解得時間內牽引力的沖量大小為,故B正確;C.時間內由圖像可知加速度大小,由牛頓第二定律可得,計算可得因剎車額外產生的制動力的大小為,故C錯誤;D.圖像與時間軸圍成的面積表示位移,時間內汽車的位移大小,克服阻力做的功為,時間內汽車的位移大小,克服阻力做的功為,時間內克服阻力做的功為,故D正確。故選ABD。難點突破力學三大觀點解決力學綜合問題考點1用力學三大觀點解決多過程綜合問題的策略1.進行正確的受力分析,劃分運動過程,明確各過程的運動特點。2.當物體受到恒力作用,而且涉及時間、某一狀態時,一般選用動力學方法。3.當涉及功、能、位移時,一般選用動能定理、能量守恒定律。4.在光滑的平面或曲面上的運動,還有不計阻力的拋體運動,機械能一定守恒;碰撞過程、子彈打木塊、不受其他外力作用的兩物體相互作用問題,一般考慮用動量守恒定律分析。5.如含摩擦生熱問題,則考慮用能量守恒定律分析。6.分析含彈簧問題時,注意分析含彈簧系統的運動情況和能量轉化情況。如果兩物體中間加一彈簧,若系統所受外力的合力為零,則系統的動量守恒,當兩物體速度相等時彈簧最長或最短。若涉及彈性勢能與其他形式的能量發生轉化,則轉化過程遵循能量守恒定律。1.(2024·天津·高考真題)如圖所示,光滑半圓軌道直徑沿豎直方向,最低點與水平面相切。對靜置于軌道最低點的小球A施加水平向左的瞬時沖量I,A沿軌道運動到最高點時,與用輕繩懸掛的靜止小球B正碰并粘在一起。已知I=1.8N?s,A、B的質量分別為mA=0.3kg、mB=0.1kg,軌道半徑和繩長均為R=0.5m,兩球均視為質點,輕繩不可伸長,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。求:(1)與B碰前瞬間A的速度大小;(2)A、B碰后瞬間輕繩的拉力大小。【考點】力學三大觀點解決力學綜合問題【答案】(1)4m/s(2)11.2N【詳解】(1)根據題意,設小球A從最低點開始運動時的速度為v0,由動量定理有設與B碰前瞬間A的速度大小v,從最低點到最高點,由動能定理有聯立代入數據解得(2)A與用輕繩懸掛的靜止小球B正碰并粘在一起,由動量守恒定律有設A、B碰后瞬間輕繩的拉力大小為F,由牛頓第二定律有聯立代入數據解得2.(2024·浙江·高考真題)一彈射游戲裝置豎直截面如圖所示,固定的光滑水平直軌道AB、半徑為R的光滑螺旋圓形軌道BCD、光滑水平直軌道DE平滑連接。長為L、質量為M的平板緊靠長為d的固定凹槽EFGH側壁EF放置,平板上表面與DEH齊平。將一質量為m的小滑塊從A端彈射,經過軌道BCD后滑上平板并帶動平板一起運動,平板到達HG即被鎖定。已知R=0.5m,d=4.4m,L=1.8m,M=m=0.1kg,平板與滑塊間的動摩擦因數μ1=0.6、與凹槽水平底面FG間的動摩擦因數為μ2。滑塊視為質點,不計空氣阻力,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度。(1)滑塊恰好能通過圓形軌道最高點C時,求滑塊離開彈簧時速度v0的大小;(2)若μ2=0,滑塊恰好過C點后,求平板加速至與滑塊共速時系統損耗的機械能;(3)若μ2=0.1,滑塊能到達H點,求其離開彈簧時的最大速度vm。【考點】力學三大觀點解決力學綜合問題【答案】(1)5m/s;(2)0.625J;(3)6m/s【詳解】(1)滑塊恰好能通過圓形軌道最高點C時從滑塊離開彈簧到C過程,根據動能定理解得(2)平板加速至與滑塊共速過程,根據動量守恒根能量守恒解得(3)若μ2=0.1,平板與滑塊相互作用過程中,加速度分別為共速后,共同加速度大小為考慮滑塊可能一直減速直到H,也可能先與木板共速然后共同減速;假設先與木板共速然后共同減速,則共速過程共速過程,滑塊、木板位移分別為共速時,相對位移應為解得,隨后共同減速到達H速度說明可以到達H,因此假設成立,若滑塊初速度再增大,則會從木板右側掉落。3.(2024·貴州·高考真題)如圖,半徑為的四分之一光滑圓軌道固定在豎直平面內,其末端與水平地面相切于P點,的長度。一長為的水平傳送帶以恒定速率逆時針轉動,其右端與地面在M點無縫對接。物塊a從圓軌道頂端由靜止釋放,沿軌道下滑至P點,再向左做直線運動至M點與靜止的物塊b發生彈性正碰,碰撞時間極短。碰撞后b向左運動到達傳送帶的左端N時,瞬間給b一水平向右的沖量I,其大小為。以后每隔給b一相同的瞬時沖量I,直到b離開傳送帶。已知a的質量為的質量為,它們均可視為質點。a、b與地面及傳送帶間的動摩擦因數均為,取重力加速度大小。求:(1)a運動到圓軌道底端時軌道對它的支持力大小;(2)b從M運動到N的時間;(3)b從N運動到M的過程中與傳送帶摩擦產生的熱量。【考點】力學三大觀點解決力學綜合問題【答案】(1)30N(2)3.2s(3)95J【詳解】(1)a從靜止釋放到圓軌道底端過程,根據機械能守恒定律在點,設軌道對它的支持力大小為,根據牛頓第二定律聯立解得(2)a從靜止釋放到M點過程中,根據動能定理解得與發生彈性碰撞的過程,根據動量守恒定律和機械能守恒定律有解得滑上傳送帶后,根據牛頓第二定律解得的速度減小到與傳送帶速度相等所需的時間對地位移此后做勻速直線運動,到達傳送帶最左端還需要的時間b從M運動到N的時間(3)設向右為正方向,瞬間給b一水平向右的沖量,對根據動量定理解得向右減速到零所需的時間然后向左加速到所需的時間可得在時間內向右運動的距離循環10次后向右運動的距離每一次相對傳動帶運動的路程b從N向右運動3m的過程中與傳送帶摩擦產生的熱量然后繼續向右減速運動,根據運動學公式解得此過程,b相對傳動帶運動的路程此過程中與傳送帶摩擦產生的熱量b從N運動到M的過程中與傳送帶摩擦產生的熱量考向1力學三大觀點解決力學綜合問題1.(2024·浙江寧波·模擬預測)一固定裝置由水平的光滑直軌道AB、傾角為的光滑直軌道BC、圓弧管道(圓心角為)CD組成,軌道間平滑連接,其豎直截面如圖所示。BC的長度,圓弧管道半徑(忽略管道內徑大小),D和圓心O在同一豎直線上。軌道ABCD末端D的右側緊靠著光滑水平地面放置的一輕質木板,小物塊在木板最左端緊挨著管道出口D,板右上方有一水平位置可調節的擋板P,小物塊靜止于木板右端。現有一質量為可視為質點的物體,從A端彈射獲得的動能后,經軌道ABCD水平滑到D點,并與小物塊發生彈性碰撞,經過一段時間后和右側擋板發生彈性碰撞,整個運動過程中、未發生碰撞,與擋板P碰撞后均反向彈回,碰撞前后瞬間速度大小相等。已知、與木板間的動摩擦因數均為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,,,。試求:(1)求滑塊到達D點時對軌道的作用力;(2)若整個運動過程中只與擋板碰撞1次,且返回后最終、停止了運動,求最初與擋板P的水平距離;(3)調節與擋板P的水平距離,使整個運動過程中與擋板總共碰撞2次,且最終、停止了運動,求整個運動經過的時間t和此過程最初與擋板P的水平距離。【答案】(1),方向豎直向下(2)(3),1.5s【詳解】(1)根據動能定理,則有可解得在D點列圓周運動的方程,則有可解得根據牛頓第三定律可知,滑塊對軌道的作用力方向豎直向下,大小為1N。(2)發生彈性碰撞,則有可解得根據動量守恒,在與擋板P碰撞前的過程中,則有在與擋板P碰后直到停止的過程中,根據動量守恒,則有可解得,對小物塊和輕質木板整體列動能定理,則有可解得(3)根據動量守恒,在與擋板P第一次碰撞前的過程中,則有從第一次碰撞后,到第二次碰撞的過程中,對于小物塊和輕質木板整體根據牛頓第二定律,則有可解得對于小物塊根據運動學公式,則有,可解得對于小物塊根據牛頓第二定律,則有可解得對于小物塊根據運

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