微专题四 力学三大观点的综合应用-【红对勾】2025年高考物理二轮复习讲与练

综上所述，物块与水平轨道间的动摩 O,B相对A向左滑动，vA-t图像与t 联立并代入数据解得to=1.5s(另一 擦因数以的取值范固为0.25≤以< 轴所围图形的面积为相对位移，相对 解不符合题意，舍去) 0.4。 微专题四力学三大观点 位移大小为1=之×3×6m=9m: 根据运动学规律有 的综合应用 3~4s时间内UAm<0,B相对A向右 解得L=4.5m。 考向探究素养提升 滑动，相对位移大小为工=2X1× 3m=1.5m,故B相对A向左滑动的 真题演练感悟高考 典例(1)1m/s0.125m 最远距离为9m,即板长至少为9m, 1.(1)4m/s22N(2)0.3(3)2.5s (20.25m2m/s B错误；由题图乙可知，t=2s时撤去 解析：(1)滑块从静止释放到C点的过 拉力，3s末A、B两物体的速度相等 程中，由动能定理得mg(h-1.2R (3)4(√3t。-2t8)J 都为v=aBt3=3m/s,此时木板A速 解析：(1)因水平面光滑，故在木板未 度不为零，运动方向不变，C错误：由上 R-Rcos 0)=2mvc-0. 碰到弹簧之前，木板与小物块两者所 述分析可知，t=2s时撤去拉力，所以 解得vc=4m/s, 组成的系统动量守恒，取水平向右为 0~4s时间内拉力做的功即为0一2s 滑块在最高点C时，由牛顿第二定律得 正方向有m2o=(m1十m2)v1,解得 时间内拉力做的功，由VA=UA一U v1=1m/s。 可知，t=2s时A的速度为VA=UA Fc十mg=m尺，解得Fc=22N。 对木板，由动能定理， vr=(6十2)m/s=8m/s,故0~2s时 (2)滑块由静止释放到G点过程，由动 .1 有m2gx1=之m10i, UA 间内A相对地面的位移xA=21一 能定理得mgh一0.2mgLp=之m后， 解得x1=0.125m。 (2)木板与弹簧接触之后，分析小物块 8m,对A应用动能定理得WF一1· 设达到共速时的速度为，由动量守恒 与木板之间即将相对滑动时小物块的 2mgxA-以2gxA= 之moi,解得 得2v=mvG, 受力可知， 1 由功能关系得mugL三2m话二之 竖直方向上有m2g=Fv, WF=72J,D正确。 水平方向上有F特mx=F#=FN, 提升练2(1)4m/s 2mw2,解得=0.3。 由牛顿第二定律可知， (2)(1)0.21kg(i)4.5m (3)设滑块从滑上摆渡车与摆渡车共 对小物块有F特nx=m2a2mx, 解析：(1)对小物块在Q点，由圆周运 速的时间为1，有11=二=1s 对小物块与木板有kx2=(m1十m2)a2mmx 动知识有mg十3mg=m反 解得a2max=1m/s2,x2=0.25m。 设共速后继续向右做匀速直线运动的 对小物块与木板、弹簧所组成的系统， 解得v=4m/s。 时间为t2,有 从接触开始到小物块与木板即将相对 (2)()根据题图乙分析可知，当外力 滑动的过程中，系统机械能守恒，有 F4N时，轨道与小物块一起向左加 Lo-L-2ut 速运动，对整体由牛顿第二定律有 t,= =1.5s, 2(m1+m:)wi-2（m1 F=(M+m)a, 则t=t1十t2=2.5s。 3 2.(1)1m(2)0(3)12J m)u,解得=乞m/so 变形得a= 1F· M+m 解析：(1)对A物体，根据运动学公式 (3)对木板将弹簧压缩至x2后向右侧 2 结合题图乙可知 M+m kg 4 运动的过程中，因a1>a2mx,故小物块 可得h-x=2gt,解得x=1m。 相对木板一直向右滑动，小物块、木板 0.5kg1 (2)设B物体从地面竖直向上出时 一直受滑动摩擦力，两者加速度再次 当外力F>4N时，轨道与小物块有相 的速度为v,根据运动学公式可知 相等的位置就是弹簧压缩量再次为x 对滑动，对轨道由牛顿第二定律有 1 的，点，木板受恒定的滑动摩擦力与随 F-umg =Ma, x=vuot一2gt2,解得Uw=6m/s,根 位置呈线性变化的弹力作用，易得木 umg 据运动学公式可得碰撞前瞬间A物体 板在做简谐运动的一部分，证明如下： 变形得a=F M' 的速度大小为vA=gt=2m/s,方向竖 16-2 直向下，碰撞前瞬间B物体的速度大 令kxo=F请，易得xo= m1十m x2 结合题图乙可知M一8一4 kg 小为vu=Uo一gt=4m/s,方向竖直 即两者相对滑动点在该点右侧，以压 1kg, g=-2m/s2, 向上，选竖直向下为正方向，由动量守 缩量x。为起点，向右运动x过程中 M 恒定律可得nAvA一mnu=（mA十 由胡克定律可得，△F为弹力增加量， 联立解得M=1kg,m=1kg,μ=0.2。 u)v,解得碰后瞬间的速度v=0。 则一△F弹=kx。(或对木板有一F弹慧十 (ⅱ)根据题图乙可知，当F=8N时 (3)根据能量守恒定律可知，碰撞过程 F浙=kx) 轨道的加速度为a1=6m/s2,小物块 可见，木板在做简谐运动的一部分，故 的加速度为a2=g=2m/s,方向均 损失的机械能为△E= 2mA十 当弹簧压缩量再次为x2时，结合简谐 水平向左， 运动对称性，可知所用时间为2t。,此 设经时间t。,小物块运动至轨道上的 之m0i一之（mA十m）u，解得 过程中物块运动位移x翡=v2·2to P点，由运动学规律可得 △E=12J。 a2max (2t)2, 此时轨道的速度v1=a1to, 小物块在P点时的速度v2=a2to, 专题三 电场与磁场 依据功能关系△U=F济Ax相对=F工物， 小物块从P点运动至Q点的过程，小 物块与轨道组成的系统机械能守恒， 第7讲电场及带电粒子在 解得△U=4(W3t。-2t)J。 提升练1AD由题图乙可知02s时 系统水平方向上动量守恒，取水平向 电场中的运动 间内vA>0,故A、B发生相对滑动，对 左为速度正方向，则有 B应用牛顿第二定律可得2mg …考向探究素养提升… maB,解得ap=1m/s2,故t=2s时物 2 Moi+ 2mi= 2 2 mv 考向一电场的性质 块B的速度为vB=ant=2m/s,A正 2mgR, 典例1CD因P点所在的等势面高于 确；由题图乙可知0一3s时间内UA如> Mv+mv2=MUs+mv, M点所在的等势面，可知P点电势比 -275- 参考答案一叱2.(2024·安徽卷)如图m0. --0 (3)为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段 所示，一实验小车静 不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦 止在光滑水平面上， M 因数4的取值范围。 其上表面有粗糙水平 轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与 水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静 止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质 细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。 现将细线拉直到水平位置时，由静止释放小 球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰 撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已 知细线长L=1.25m。小球质量m=0.20kg。 物块、小车质量均为M=0.30kg。小车上的 水平轨道长s=1.0m。圆弧轨道半径R= 0.15m。小球、物块均可视为质点。不计空 气阻力，重力加速度g取10m/s2。 (1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受 拉力的大小： 043 (2)求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的 大小； 请完成课时作业9 练 微专题四力学三大观点的综合应用 M复习定位 1.准确理解力学三大观点的内涵及其使用条件，掌握力学三大观点的选用技巧。 2.在力学计算题中会把多过程拆分为多个单过程，并会选择合适的观点进行处理。 考向探究 素养提升 1.力学三大观点对比 续表 力学三 力学三 对应规律 表达式 选用原则 对应规律 表达式 选用原则 大观点 大观点 牛顿第二定律 动能定理 F台=ma W合=△E u=ua十at 物体做匀变速 能量 机械能守恒定律Ek,+Em=Ee十Ee 涉及做功与能 动力学 匀变速直线运 1 直线运动，涉及 观点 观点 功能关系 W。=-△E,等 量转换 动规律 x-v1+2a 运动细节 能量守恒定律 E1=E2 v2-u=2a.x等 第一部分专题二能量与动量一闭 续表 (1)求木板刚接触弹簧时速度1的大小及木 力学三 对应规律 表达式 选用原则 板运动前右端距弹簧左端的距离x1; 大观点 (2)求木板与弹簧接触以后，小物块与木板 只涉及初未速 动量定理 I合=b'一p 度、力、时间，而 之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此 动量 不涉及位移、功 时木板速度v2的大小； 观点 只涉及初末速 (3)已知木板向右运动的速度从2减小到0 动量守恒定律 p,十p=p1+p2 度而不涉及力、 所用时间为to,求木板从速度为v2时到之后 时间 与物块加速度首次相同时的过程中，系统因 2.力学规律选用的一般原则 摩擦转化的内能△U(用t。表示)。 (1)若是多个物体组成的系统，优先考虑使用 听课记录 两个守恒定律。 (2)若物体（或系统）涉及速度和时间，应考虑 使用动量定理。 (3)若物体（或系统）涉及位移和时间，且受到 恒力作用，应考虑使用牛顿运动定律或动能 定理。 (4)若物体（或系统）涉及位移和速度，应考虑 044 使用动能定理，系统中滑动摩擦力做功产热 应用摩擦力乘以相对路程，运用动能定理解 决曲线运动和变加速运动问题特别方便。 【典例】(2023·辽宁卷)如图所示，质量m1 1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的 竖直墙面固定一劲度系数k=20N/m的轻 【提升练1】（多选)(2024·四川绵阳高三诊 弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2=4kg 断)如图甲所示，在粗糙水平面上放置一木 的小物块以水平向右的速度，一号m/s滑 板A,在A的右端放置物块B,A和B的质 量均为m=1kg,A与地面的动摩擦因数 上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接 1=0.2,A与B之间的动摩擦因数42= 触。木板足够长，小物块与木板间的动摩擦 0.1。t=0时刻起，对A施加沿水平方向的 因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦 力F,A和B由静止开始运动，取水平向右 力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性 为正方向。A相对于B的速度用℃AB=?A 势能E。与形变量x的关系为E。= 2x2。重 B表示，其中？A和vB分别为A和B相对 于水平面的速度。在0~4s时间内，相对速 力加速度g取10m/s2,结果可用根式表示。 度vAB随时间t变化的关系如图乙所示。运 动过程中B始终未脱离A,重力加速度g取 177 777777 10m/s2,以下说法正确的是 ☑一红因勾·讲与练·高三二轮物理 ↑'AB/(m·s) 块到P点时撤去F,小物块从Q点离开轨道 时相对地面的速度大小为7m/s。求轨道水 B ZZ227772772777277 4/ 平部分的长度L。 甲 ↑a/(m·s2) A.t=2s时物块B的速度为2m/s 6 OR B.A板的长度至少为7.5m P niiin C.在t=3s时A物体运动方向发生改变 8 F/N 甲 D.在0~4s时间内，拉力F做功大小为72J 【提升练2】(2024·山东卷)如图甲所示，质量 为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水 平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表 面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道 的最高点。质量为m的小物块静置在轨道 水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为 4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨 道半圆形部分的半径R=0.4m,重力加速 度大小g取10m/s2。 (1)若轨道固定，小物块以一定的初速度沿 045 轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等 于3mg,求小物块在Q点的速度大小v; (2)若轨道不固定，给轨道施加水平向左的 推力F,小物块处在轨道水平部分时，轨道 的加速度a与F对应关系如图乙所示。 (i)求4和m; (ⅱ)初始时，小物块静置在轨道最左端，给 轨道施加水平向左的推力F=8N,当小物 真题演练 感悟高考 1.(2023·浙江1月选考)一游戏装置竖直截面 面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角 GH处，摆渡车上表面与直轨道FG、平台JK 0=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、 位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径 倾角0=37°的直轨道EF、水平直轨道FG组 R=0.5m,B点高度为1.2R,FG长度LG= 成，除FG段外各段轨道均光滑，且各处平滑 2.5m,H1长度L。=9m,摆渡车长度L= 连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于 3m、质量m=1kg。将一质量也为m的滑块 B(E)处。凹槽GHIJ底面HI水平光滑，上 从倾斜轨道AB上高度h=2.3m处静止释 第一部分专题二能量与动量一闭 放，滑块在FG段运动时的阻力为其重力的2.(2023·天津卷)一质量为mA=2kg的A物 20%。(摆渡车碰到竖直侧壁J立即静止， 体从距地面h=1.2m处由静止自由下落，同 滑块视为质点，不计空气阻力，sin37°=0.6， 时另一质量为mB=1kg的B物体从A物体 c0s37°=0.8) 的正下方地面上竖直向上抛出，经过t=0.2s 两物体相遇，碰撞后立刻粘在一起运动，已知 DKR: 重力加速度g取10m/s2,碰撞时间极短，不 1.2R(E) 计空气阻力。求： G (1)两物体碰撞时离地面的高度x; (2)两物体碰后瞬间的速度v; (1)求滑块过C点的速度大小vc和轨道对滑 (3)两物体碰撞过程损失的机械能△E。 块的作用力大小Fc: (2)摆渡车碰到IJ前，滑块恰好不脱离摆渡 车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数μ； (3)在(2)的条件下，求滑块从G到J所用的 时间t。 046 请完成课时作业10 练 ☑一红因勾·讲与练·高三二轮物理