第1部分 关键能力提升1 三大观点在力学问题中的综合应用-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案全书word

　关键能力提升一　三大观点在力学问题中的综合应用

1．会分析力学中的多过程、多模型的组合问题，并会选择合适的规律进行处理。

2．会用三大观点分析板块模型的综合问题。

考点1　用三大观点综合解决力学问题

力学三大观点的规律和选用原则

注：①有时只能用一种观点解题，有时能用两种甚至三种观点解题(一题多解)；②对于综合性问题，一般需要综合运用两种或三种观点解题；③对于上面的选用原则，不必死记硬背，需要在平时做题中逐步体会并总结。

例1　(2025·吉林省长春市朝阳区部分高中高三下调研)“打夯”是人们抬起重物(夯)将松散的地面夯实的传统方式。现有四人站在地面通过四根绳子同时对一重物施加拉力，使其竖直上升，上升过程中各拉力的方向始终都与竖直方向成37°夹角(如图所示)，大小均保持400 N

不变。重物离开地面40 cm后撤去拉力，落地后撞击地面的时间为0.01 s，且撞击地面后静止。已知重物的质量为100 kg，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力。求：

(1)撤去拉力前，重物上升时的加速度大小；

(2)重物落地前瞬间的速度大小；

(3)重物撞击地面的平均冲力大小。

[解析]　(1)撤去拉力前，设重物上升时的加速度大小为a，重物受到重力和四根绳子的拉力作用，重物受到的合力F合＝4Fcos37°－mg

根据牛顿第二定律有F合＝ma

解得a＝2.8 m/s2。

(2)设重物落地前瞬间的速度大小为v，拉力作用的位移为h＝0.4 m，由动能定理有

4Fcos37°·h＝mv2－0

解得v＝3.2 m/s。

(3)重物落地后撞击地面的时间为t＝0.01 s，设重物砸向地面时受到的平均支持力大小为F，以竖直向下为正方向，由动量定理有

(mg－F)t＝0－mv

由牛顿第三定律得，重物对地面的平均冲力大小为F′＝F

解得F′＝3.3×104 N。

[答案]　(1)2.8 m/s2　(2)3.2 m/s

(3)3.3×104 N

例2　(2025·海南卷，17)足够长的传送带固定在竖直平面内，半径R＝0.5 m、圆心角θ＝53°的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台上与B碰撞结合成一整体，AB随后滑上传送带，已知mA＝4

kg，mB＝1 kg，A、B可视为质点，AB与传送带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热Q＝2.5 J，忽略轨道及平台的摩擦，重力加速度大小g＝10 m/s2，求：

(1)A滑到圆弧最低点时所受的支持力；

(2)A与B整个碰撞过程中损失的机械能；

(3)传送带的速度大小。

[解析]　(1)设A滑到圆弧最低点时速度大小为v0，所受支持力为FN，A从圆弧顶点至滑到圆弧最低点的过程，根据机械能守恒定律有

mAg(R－Rcosθ)＝mAv

解得v0＝2 m/s

在最低点根据牛顿第二定律有

FN－mAg＝mA

解得FN＝72 N，方向竖直向上。

(2)设A、B碰后速度大小为v共，A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有mAv0＝(mA＋mB)v共

解得v共＝1.6 m/s

故A与B整个碰撞过程中损失的机械能为

ΔE＝mAv－(mA＋mB)v

代入数据解得ΔE＝1.6 J。

(3)设传送带的速度大小为v，AB与传送带间的动摩擦因数为μ，AB的加速度大小为a，对AB根据牛顿第二定律有

μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a

本题需要分情况讨论：

①v<v共，AB滑上传送带后先减速运动后匀速运动，设经过时间t1后AB与传送带共速，可得v＝v共－at1