第1部分 专题8 三大观点在力学中的应用(Word教参)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

专题八　三大观点在力学中的应用

题型一　动量与动力学观点的综合应用(师生共研)

1．解动力学问题的三个基本观点

(1)力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题．

(2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．

(3)动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．

2．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，即转变为系统内能的量．

(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换．作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决．

(2024·湖北)如图所示，水平传送带以5 m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3.6 m．传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3 m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2 kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触．在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高．将质量为0.1 kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为1 m/s、方向水平向左．小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动．已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小g＝10 m/s2.

(1)求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小．

(2)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能．

(3)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离．

解析　(1)设小物块的质量为m1，传送带的速度为v0，小物块在传送带上加速运动过程中有μm1gx＝m1v，

解得x＝2.5 m＜L传，故小物块先加速后匀速(也可以求小物块一直加速到传送带右端时的速度，这个速度大于传送带的速度5 m/s，进而可知小物块先加速后匀速)，所以小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小为5 m/s.

(2)设小球的质量为m2，小物块与小球碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v0＝m1v1＋m2v2，

其中v0＝5 m/s、v1＝－1 m/s，解得v2＝3 m/s，

碰撞过程中小物块和小球构成的系统损失的总功能ΔEk＝m1v－m1v－m2v，解得ΔEk＝0.3 J.

(3)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，设小球在P点正上方的速度为v3，P点到O点的距离为d，绳长为L，在P点正上方，

根据牛顿第二定律有m2≥m2g，

对小球从O点正下方到P点正上方的过程，根据动能定理有－m2g(L＋L－d)＝m2v－m2v，

解得d≥0.2 m，则P点到O点的最小距离为0.2 m.

答案　(1)5 m/s　(2)0.3 J　(3)0.2 m　

如图所示，物流转运中心的水平地面上有一辆质量M＝4 kg、长L＝1.4 m的平板小车，在平板车的右端放有质量m＝1 kg的快件(可视为质点)，快件与平板车间的动摩擦因数μ＝0.4.物流中心的工作人员要将快件卸到地面上，

他采用了用水平力F拉小车的方式，重力加速度g取10 m/s2，不计小车与地面间的摩擦阻力．求：

(1)要让快件能相对平板车滑动，需要施加的最小水平力F0；

(2)若用F＝28 N的水平恒力拉小车，要将快件卸到地面上，拉力F作用的最短时间t为多少．

解析　(1)当快件刚要相对小车滑动时，拉力F最小，

对快件有μmg＝ma0，

对快件及小车整体有F0＝(M＋m)a0，

解得F0＝20 N.

(2)当撤去拉力F后快件刚好能到达小车左端时，拉力F作用时间最短，设F的最短作用时间为tm，F作用时间内，快件在小车上滑动距离为L1，撤去拉力F时，快件的速度为v1，小车的速度为v2，

对快件有μmg＝ma1，v1＝a1tm，

对小车有F－μmg＝Ma2，v2＝a2tm，

另有L1＝a2t－a1t，

撤去F后，有mv1＋Mv2＝(M＋m)v，μmg(L－L1)＝mv＋Mv－(M＋m)v2，解得tm＝1 s.

答案　(1)20 N　(2)1 s　

题型二　力学三大观点解决多过程问题(师生共研)

1．表现形式

(1)直线运动：水平面上的直线运动、斜面上的直线运动、传送带上的直线运动．

(2)圆周运动：绳模型圆周运动、杆模型圆周运动、拱形桥模型圆周运动．

(3)平抛运动：与斜面有关的平抛运动、与圆轨道有关的平抛运动．

2．应对策略

(1)力的观点解题：要认真分析运动状态的变化，关键是求出加速度．