增分热点4 生活生产中的能量与动量问题（复习讲义）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦生活生产中的能量与动量问题，整合牛顿定律、动能定理、动量守恒等核心考点，按热点情境引入、核心知识解构（含考点映射表）、真题溯源、模拟训练的逻辑架构展开，通过考点梳理、方法归纳、真题演练等环节，帮助学生建立实际问题与物理规律的联系，突破综合应用难点。 讲义以长征十号乙火箭回收、高铁制动等真实情境为载体，强化科学态度与责任培养，通过核心知识映射表构建知识网络，设置基础到综合的分层训练，助力学生提升模型建构与科学推理能力，为教师精准把控复习节奏、高效提升学生应考能力提供系统支持。

增分热点4 生活生产中的能量与动量问题（答案版） 热点引入·原创命题 ——热点情境AI命题，应用知识唤醒记忆 【答案】 （1）‌求阻力大小‌ 由动量定理：F阻​⋅t=Δp=0−Mv0​ 代入数据得F阻​= 7.5×104N ‌答：‌ 动力舟桥所受阻力大小为7.5×104N。 （2）‌求动能减少量及能量转化路径‌ 初动能：Ek0​=​Mv02​=7.5×105J 末动能为0，故动能减少量：ΔEk=7.5×105J ‌能量转化路径‌：动力舟桥的动能通过与水体、淤泥、障碍物的摩擦作用，转化为内能（热能），使舟桥结构、水流及接触面温度略微升高，机械能不可逆地耗散。 ‌答：‌ 动能减少量为 7.5×105J，能量转化为内能。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 生活生产中的能量与动量问题 热点考向·破译 考向1 生活生产中的能量与动量问题 例1【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）如图由受力分析知： 匀速推动受力平衡有水平方向 竖直方向，其中 联立解得 （2）设磁力刷垂直玻璃板方向的分力为，切向方向的分力为 如图对左右两刷子受力分析可知 左侧磁刷，水平方向 竖直方向有 右侧磁刷，水平方向 竖直方向 联立解得， （3）因为 故两个刷子发生相对运动，由（2）可知外侧刷子的加速度大小为 对于内侧刷子受力分析有 从开始运动到当两个刷子正对面积为一半过程中，由运动学知识有 右侧刷子擦拭一侧的距离为 联立解得擦拭一次，内侧刷子能擦拭玻璃的最长距离是 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．【答案】B 2．【答案】A 3．【答案】BD 4．【答案】(1)，沿向下(2)，方向竖直向上 【详解】（1）以钩爪和石块组成的系统为研究对象，其受力分析如图所示 静止时系统受力平衡，由平衡条件有 代入数据解得 由牛顿第三定律可得，静止时绳受到钩爪的拉力 方向沿向下。 （2）根据题意，由运动学公式有 代入数据解得 对石块由牛顿第二定律有 代入数据解得 方向竖直向上。 5．【答案】(1)0.4m，0.8s (2)425N 【详解】（1）对石杵施加一竖直向上的恒力，当作用时间为的过程中的加速度 此时的速度v1=at1=1m/s 上升的位移 撤去F1后还能上升的高度 还能上升的时间 石杵上升的最大高度 上升过程所用的时间 （2）根据图像，石杵下落过程中F2对石杵做功为 当到达石杵接触谷物时由动能定理 解得v2 =4m/s 石杵与谷物作用的过程，对石杵由动量定理（向上为正） 解得F=425N 根据牛顿第三定律可知，石杵对谷物的平均作用力大小425N。 命题预测·模拟训练 ——命题预测模拟，专项突破热点 1．【答案】B 2．【答案】C 3．【答案】B 4．【答案】ACD 5．【答案】BD 6．【答案】CD 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 增分热点4 生活生产中的能量与动量问题（原卷版） 内容导航 热点AI命题，应用唤醒记忆 201 热点引入·原创命题 拆解核心考点，归纳解题范式 302 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 生活生产中的能量与动量问题 3 热点背景·速递 3 ‌一、生活生产中相关的热点新闻‌ 3 核心知识·解构 5 一、核心知识点与高考考点映射表 5 命题趋势·预测 6 热点考向·破译 6 考向1 生活生产中的能量与动量问题 6 溯源真题逻辑，感知高考考向 803 真题溯源·考向感知 命题预测模拟，专项突破热点 1104 命题预测·模拟训练 热点引入·原创命题 ——热点情境AI命题，应用知识唤醒记忆 【热点情境综合题】阅读下列材料，回答问题。 2026年7月，广西贵港遭遇特大洪涝灾害，中国安能集团紧急调派自主研发的“动力舟桥”参与救援。该装备由多个模块拼接而成，总质量约为 M=6.0×104kg，在洪水中以 v0​=5.0m/s 的速度匀速前进，用于转移被困师生。在一次紧急避障过程中，动力舟桥在 t=4.0s 内匀减速至静止，期间受到的阻力恒定，忽略水流对舟桥的推力变化。已知重力加速度 g=10m/s2。 （1）求动力舟桥在减速过程中所受阻力的大小； （2）求此过程中动力舟桥动能的减少量，并说明能量转化路径； 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 生活生产中的能量与动量问题 热点背景·速递 ‌一、生活生产中相关的热点新闻‌ 1. 长征十号乙运载火箭：于2026年7月10日成功实现全球首次海上网系回收‌，其一子级在复杂海况下完成垂直返回与精准着陆，全过程涉及变质量系统动量守恒、非对称推力下的加速度动态变化及空气动力学阻尼效应，为高考物理中“火箭推进”“动量定理”“能量损耗”等核心考点提供了真实、可量化的工程模型，彻底突破传统“理想化喷气”题型的局限，引导学生从工程数据中提取关键物理参数并构建动态过程模型。 ‌2. 广东惠州的强流重离子加速器装置（HIAF）：于2026年7月21日通过工艺验收并投入试运行‌，作为世界首台“直线加速器—环形同步加速器—储存环”三合一国家重大科技基础设施，其加速离子束流至GeV量级并实现原子核极限探测，直接映射高考物理中“洛伦兹力偏转”“圆周运动半径公式”“核反应能量守恒”等知识点，使抽象的核物理概念具象为可追踪的粒子轨迹与能量沉积过程. ‌3. “云韬一号”2000吨级氢动力货运船：于2026年7月16日在广东肇庆顺利下水‌，搭载100%国产化船用燃料电池系统，实现零碳排放与30%燃料成本降低，其能量转化路径涵盖电化学反应、热力学效率、机械能输出与系统热管理，为高考“能量守恒”“热机效率”“电能与机械能转换”等题型注入真实工程背景，推动试题从“理想电池模型”向“多级能量损耗系统”演进，强化学生对实际系统效率评估的能力。 4.黄河小浪底水利枢纽2026年主汛期调水调沙工程实现历史性排沙‌：2026年7月5日至12日，黄河小浪底水库联合万家寨、三门峡等上游水库，实施年度最大规模调水调沙，形成4860立方米/秒的花园口最大洪峰，成功将超1亿吨泥沙排出库区。该过程通过精准控制下泄流量，制造“异重流”——高密度含沙水流沿库底向前推进，利用‌动量守恒‌原理将泥沙从静止状态推动至出库通道，同时将水体势能转化为动能，实现河床冲刷与库容恢复。水利部数字孪生平台实时监测水流速度场与泥沙浓度梯度，验证了流体动力学模型对‌能量守恒‌与‌牛顿第二定律‌在复杂边界条件下的高精度预测能力，标志着我国大江大河治理从“经验调度”迈向“物理建模驱动”的新阶段。 ‌5.天津高铁动车组机械师李伟佳团队实现毫米级制动精度保障暑运安全‌：2026年8月3日，中国铁路北京局集团天津动车所机械师李伟佳在高温环境下完成对CR400AF型高速动车组的全系统检修，重点校验制动系统中再生制动、空气制动与磁轨制动的协同响应。列车以350公里/小时进站时，通过电制动回收动能转化为电能，再由机械闸片完成最终减速，整个过程需在30秒内将动量从约1.2×10⁸ kg·m/s降至零，误差控制在±5毫米内。该技术依赖‌牛顿第二定律‌精确计算各阶段制动力分配，结合‌动量守恒‌确保列车整体系统无冲击减速，是高速铁路“安全冗余+能量回收”双轨体系的核心体现。新华社德文版于8月4日专题报道其工作场景，凸显中国高铁运维体系对力学原理的极致应用。 核心知识·解构 一、核心知识点与高考考点映射表 热点场景 对应观点 考查核心 ‌新能源汽车制动系统‌ 能量观点 刹车过程中动能→内能转化，能量回收效率 ‌高铁启动与紧急制动‌ 牛顿定律 + 动量观点 加速度控制、牵引力-阻力平衡、制动距离计算 ‌火箭发射与多级推进‌ 动量观点 反冲原理、质量变化、喷气速度与推力关系 ‌过山车与圆弧轨道‌ 能量观点 + 牛顿定律 机械能守恒求速度、向心力分析求轨道压力 ‌传送带模型‌ 牛顿定律 + 能量观点 滑块相对运动、摩擦生热、传送带做功 ‌弹簧连接体系统‌ 能量观点 + 动量观点 弹性势能转化、临界速度、系统动量守恒 命题趋势·预测 全国命题核心趋势：从“考知识”到“考素养” 趋势维度 核心特征 命题体现 教学导向 ‌强化基础性‌ 拒绝死记硬背，强调概念本质 第15题以‌自由中子衰变‌为情境，考查电荷守恒、能量守恒等基本规律的深层理解；第17题结合理想气体状态图，考查图像信息提取能力 教学回归教材，重视物理观念建构，而非题型套路 ‌突出综合性‌ 打破模块壁垒，融合多知识点 第25题整合‌电磁感应、安培力、牛顿定律、动量冲量‌，通过力-速度图像考查系统思维；第13题融合电场加速、氢原子能级、光谱分析 强化跨模块建模能力，构建“物理整体观” ‌深化应用性‌ 紧密联系真实情境 试题引入‌航天员出舱活动‌（万有引力与圆周运动）、‌玩皮球‌（机械能守恒）、‌合金材料‌（热学与材料性质）等生活与科技场景 引导学生从“解题”转向“解决问题”，提升学以致用意识 ‌优化探究性‌ 考查创新思维与科学论证 第19题以‌捷龙三号“一箭七星”‌发射为背景，考查卫星轨道动力学；第18题以‌自动检测机器人‌为情境，要求对比方案、质疑设计 培养质疑精神、实验设计能力与科学表达 热点考向·破译 考向1 生活生产中的能量与动量问题 例1（2026·黑龙江佳木斯·模拟预测）平时擦玻璃时，我们经常会用到如图甲所示的“魔力刷”，使用时，两个一样的刷子分别位于玻璃窗户的玻璃板的两侧，两刷子靠磁铁的吸引力吸在玻璃上，当移动其中一块刷子时，另一块刷子会跟着移动，达到同时清洁玻璃内外侧的目的。已知某种品牌玻璃刷的每个刷子的质量都为，与玻璃的滑动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，则： (1)将其中一个刷子用与竖直方向成的推力压在竖直玻璃上，如图乙所示，现要把刷子沿竖直方向向上匀速推动，求此时推力的大小？ (2)把两个刷子对齐分别放在竖直玻璃板的两侧，如图丙所示，现用与竖直方向成，大小为的拉力向下拉动内侧的刷子时，外侧刷子将立即跟着移动且很快与内侧刷子保持相对静止．此时刷子磁铁间的吸引力在垂直玻璃板面方向的分量恒为，求刷子间的磁铁吸引力在沿玻璃板面切线方向的分量？ (3)当外侧拉力大于6mg时，内外侧刷子会发生相对运动，不能保持相对静止 ，当两刷子的正对面积大于一半时，刷子磁铁间的吸引力的垂直分量和切向分量均与(2)中相同保持不变，当两刷子的正对面积小于或等于一半时，两刷子就无法吸引在一起，不能正常工作，假设刷子是边长为的正方形，在(2)的情况下，若拉力方向不变，大小变为，（擦拭过程保持不变），从静止开始向下拉动内侧刷子沿直线擦拭玻璃，刷子的运动方向与刷子底边垂直，开始时内外刷子正好对齐，内外刷子都能正常工作的情况下，擦拭一次，内侧刷子能擦拭玻璃的最长距离是多少?（玻璃足够长） 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·贵州·高考真题）如图，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、点处，某时刻绳、与竖直方向的夹角均为，手对绳的作用力分别垂直于、，所有作用力在同一竖直平面内，此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为，重力加速度大小为，忽略筐和扁担质量，则此时扁担对肩膀的作用力大小为（     ） A． B． C． D． 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中（     ） A．秧马的加速度方向向后 B．秧马受到秧田的摩擦力方向向前 C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力 D．秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 3．（2026·河北·高考真题）（多选）某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（     ） A．与两点速度大小相等，方向相反 B．点速度方向竖直向上，大小为 C．点速度方向沿向上，大小为 D．点相对点的速度沿水平方向，大小为 4．（2026·广西·高考真题）两人抬着一根硬杆，硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪，、为轻绳，和为钩爪（支点为）；钩爪夹着质量的石块。图中为正方形，重力加速度大小取。 (1)求静止时绳受到钩爪的拉力。 (2)从静止开始竖直放下石块，用时0.2秒，石块下降的距离为0.1米，整个过程可视为匀加速直线运动，求石块受到钩爪的摩擦力。 5．（2025·贵州·高考真题）杵臼是我国古代加工谷物的重要工具，在《诗经·大雅》中有明确记载。使用杵臼的示意图如图（a）所示，舂捣臼中谷物时，手紧握质量为的石杵（石杵与谷物接触但未陷入），对其施加一竖直向上的恒力使其上升，作用一段时间后松手，松手后不考虑手与石杵的作用力。当石杵上升到最高点时，手再次紧握石杵并对其施加一竖直向下的作用力，其大小随下降距离的变化关系如图（b）所示，图中为的最大值。石杵接触谷物时松手，松手后不考虑手与石杵的作用力，再经过时间石杵静止，完成一次舂捣。已知，取重力加速度大小。求： (1)石杵上升的最大高度及上升过程所用的时间； (2)时间内石杵对谷物的平均作用力大小。 命题预测·模拟训练 ——命题预测模拟，专项突破热点 1．（2026·重庆江北·三模）如图甲所示为烤肠机，香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，静止在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。金属杆1、2的圆心与烤肠圆心的连线与竖直方向的夹角均为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g。则金属杆1、2对烤肠的作用力的合力大小为（　　） A． B．mg C． D． 2．宁波方太集团于2026年发布了全球首款厨房机器人。如图所示，一台准备炒菜的机器人用机械手握着锅铲，处于静止状态，下列说法正确的是（     ） A．研究炒菜动作时可以把机械手视为质点 B．机械手对锅铲的合力方向沿锅铲柄向上 C．锅铲柄受到的弹力是机械手发生形变而产生的 D．机械手对锅铲的弹力大小与锅铲的重力大小相等 3．滨临高铁计划2026年底建成通车，“复兴号”列车将驰骋在滨州大地上，为滨州连接济南、京津冀及华东地区架起快速通道，让滨州人民的出行更高效，也为城市经济发展、旅游资源开发注入强劲动力。“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A．动车组在匀加速启动过程中，发动机的功率在增大，牵引力恒定不变 B．若四节动力车厢输出的总功率为，动车组能达到的最大速度为 C．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组某时刻速度大小为，则此时加速度大小为 D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，动车组所受阻力做的功为 4．（2026·台湾·模拟预测）（多选）常见的四旋翼无人机，其俯视图如图所示。旋翼支架固定无法改变方向，其中甲、丙为旋转方向相同的一对旋翼，乙、丁则为另一对旋转方向相同的旋翼，该两对旋翼旋转方向相反。所有旋翼旋转时均将空气往下推，无人机可通过调整旋翼转速使机身悬停或移动，但机身不翻转。试问下列叙述哪些正确？（　　） A．当机身在空中悬停，增加所有旋翼的推升力，可使机身向上行进 B．相邻的一对旋翼转向相反是为了上下推升力抵销，让机身悬停 C．相邻的一对旋翼转向相反是为了抵消角动量，避免机身在图所示的平面旋转 D．若左侧的旋翼推升力大于右侧的旋翼推升力，造成机身左高右低，则会使机身向右行进 E．若前列的旋翼推升力大于后列的旋翼推升力，造成机身前高后低，则会使机身向前行进 5．（2026·四川成都·模拟预测）（多选）如图所示，竖直墙面上固定两相同支架作为锅盖架，材质均匀、边缘光滑的锅盖置于其上，锅盖仅与两支架接触，两接触点分别是A点和B点，下列说法正确的是（　　） A．锅盖受到的弹力是由锅盖形变产生的 B．若两支架等高，则锅盖对两支架A点和B点的弹力大小相同 C．两等高支架间距越大，则两支架对锅盖的弹力的合力越大 D．若两支架不等高，则锅盖对较低处支架的弹力更大 6．（多选）新一代复兴号CR450型电力动车组将于2026年在成渝中线展开测试。小华通过AI模拟动车由静止启动时速度与加速度随时间变化图线，如图2所示。为了分析AI模拟的科学性，小华查询资料获取相关参数：动车质量约为400吨，最大牵引功率为，加速至仅需4分40秒。下列说法错误的是（     ） A．由图可知动车加速过程加速度先增大后减小 B．图中内图线与坐标轴所围的面积约为 C．分析参数可知动车由静止加速至最大速度过程中牵引力做功约为 D．分析参数可知动车加速度的最大值可以达到图中峰值 1 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $null 增分热点4 生活生产中的能量与动量问题（解析版） 内容导航 热点AI命题，应用唤醒记忆 201 热点引入·原创命题 拆解核心考点，归纳解题范式 402 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 生活生产中的能量与动量问题 4 热点背景·速递 4 ‌一、生活生产中相关的热点新闻‌ 4 核心知识·解构 6 一、核心知识点与高考考点映射表 6 命题趋势·预测 7 热点考向·破译 7 考向1 生活生产中的能量与动量问题 7 溯源真题逻辑，感知高考考向 1003 真题溯源·考向感知 命题预测模拟，专项突破热点 1504 命题预测·模拟训练 热点引入·原创命题 ——热点情境AI命题，应用知识唤醒记忆 【热点情境综合题】阅读下列材料，回答问题。 2026年7月，广西贵港遭遇特大洪涝灾害，中国安能集团紧急调派自主研发的“动力舟桥”参与救援。该装备由多个模块拼接而成，总质量约为 M=6.0×104kg，在洪水中以 v0​=5.0m/s 的速度匀速前进，用于转移被困师生。在一次紧急避障过程中，动力舟桥在 t=4.0s 内匀减速至静止，期间受到的阻力恒定，忽略水流对舟桥的推力变化。已知重力加速度 g=10m/s2。 （1）求动力舟桥在减速过程中所受阻力的大小； （2）求此过程中动力舟桥动能的减少量，并说明能量转化路径； ✨命题走向及思路： · ‌情境选择‌：选取2026年广西抗洪中“动力舟桥”这一国家级应急装备的实战案例，体现科技力量与人民至上理念，符合“积极向上”要求。 · ‌设问递进‌： 第1问：直接应用动量定理，考查基本公式迁移能力； 第2问：由动能变化引出能量转化路径，深化物理观念； · ‌数据设计‌：质量、速度、时间均为整数，便于计算；阻力恒定，符合高中模型简化要求；无复杂矢量运算，避免超纲。 · ‌科学性保障‌：动力舟桥实际最大航速约5–6 m/s，减速时间4–5 s符合工程实测，动能损失转化为内能符合热力学第一定律。 【答案】 （1）‌求阻力大小‌ 由动量定理：F阻​⋅t=Δp=0−Mv0​ 代入数据得F阻​= 7.5×104N ‌答：‌ 动力舟桥所受阻力大小为7.5×104N。 （2）‌求动能减少量及能量转化路径‌ 初动能：Ek0​=​Mv02​=7.5×105J 末动能为0，故动能减少量：ΔEk=7.5×105J ‌能量转化路径‌：动力舟桥的动能通过与水体、淤泥、障碍物的摩擦作用，转化为内能（热能），使舟桥结构、水流及接触面温度略微升高，机械能不可逆地耗散。 ‌答：‌ 动能减少量为 7.5×105J，能量转化为内能。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 生活生产中的能量与动量问题 热点背景·速递 ‌一、生活生产中相关的热点新闻‌ 1. 长征十号乙运载火箭：于2026年7月10日成功实现全球首次海上网系回收‌，其一子级在复杂海况下完成垂直返回与精准着陆，全过程涉及变质量系统动量守恒、非对称推力下的加速度动态变化及空气动力学阻尼效应，为高考物理中“火箭推进”“动量定理”“能量损耗”等核心考点提供了真实、可量化的工程模型，彻底突破传统“理想化喷气”题型的局限，引导学生从工程数据中提取关键物理参数并构建动态过程模型。 ‌2. 广东惠州的强流重离子加速器装置（HIAF）：于2026年7月21日通过工艺验收并投入试运行‌，作为世界首台“直线加速器—环形同步加速器—储存环”三合一国家重大科技基础设施，其加速离子束流至GeV量级并实现原子核极限探测，直接映射高考物理中“洛伦兹力偏转”“圆周运动半径公式”“核反应能量守恒”等知识点，使抽象的核物理概念具象为可追踪的粒子轨迹与能量沉积过程. ‌3. “云韬一号”2000吨级氢动力货运船：于2026年7月16日在广东肇庆顺利下水‌，搭载100%国产化船用燃料电池系统，实现零碳排放与30%燃料成本降低，其能量转化路径涵盖电化学反应、热力学效率、机械能输出与系统热管理，为高考“能量守恒”“热机效率”“电能与机械能转换”等题型注入真实工程背景，推动试题从“理想电池模型”向“多级能量损耗系统”演进，强化学生对实际系统效率评估的能力。 4.黄河小浪底水利枢纽2026年主汛期调水调沙工程实现历史性排沙‌：2026年7月5日至12日，黄河小浪底水库联合万家寨、三门峡等上游水库，实施年度最大规模调水调沙，形成4860立方米/秒的花园口最大洪峰，成功将超1亿吨泥沙排出库区。该过程通过精准控制下泄流量，制造“异重流”——高密度含沙水流沿库底向前推进，利用‌动量守恒‌原理将泥沙从静止状态推动至出库通道，同时将水体势能转化为动能，实现河床冲刷与库容恢复。水利部数字孪生平台实时监测水流速度场与泥沙浓度梯度，验证了流体动力学模型对‌能量守恒‌与‌牛顿第二定律‌在复杂边界条件下的高精度预测能力，标志着我国大江大河治理从“经验调度”迈向“物理建模驱动”的新阶段。 ‌5.天津高铁动车组机械师李伟佳团队实现毫米级制动精度保障暑运安全‌：2026年8月3日，中国铁路北京局集团天津动车所机械师李伟佳在高温环境下完成对CR400AF型高速动车组的全系统检修，重点校验制动系统中再生制动、空气制动与磁轨制动的协同响应。列车以350公里/小时进站时，通过电制动回收动能转化为电能，再由机械闸片完成最终减速，整个过程需在30秒内将动量从约1.2×10⁸ kg·m/s降至零，误差控制在±5毫米内。该技术依赖‌牛顿第二定律‌精确计算各阶段制动力分配，结合‌动量守恒‌确保列车整体系统无冲击减速，是高速铁路“安全冗余+能量回收”双轨体系的核心体现。新华社德文版于8月4日专题报道其工作场景，凸显中国高铁运维体系对力学原理的极致应用。 核心知识·解构 一、核心知识点与高考考点映射表 热点场景 对应观点 考查核心 ‌新能源汽车制动系统‌ 能量观点 刹车过程中动能→内能转化，能量回收效率 ‌高铁启动与紧急制动‌ 牛顿定律 + 动量观点 加速度控制、牵引力-阻力平衡、制动距离计算 ‌火箭发射与多级推进‌ 动量观点 反冲原理、质量变化、喷气速度与推力关系 ‌过山车与圆弧轨道‌ 能量观点 + 牛顿定律 机械能守恒求速度、向心力分析求轨道压力 ‌传送带模型‌ 牛顿定律 + 能量观点 滑块相对运动、摩擦生热、传送带做功 ‌弹簧连接体系统‌ 能量观点 + 动量观点 弹性势能转化、临界速度、系统动量守恒 命题趋势·预测 全国命题核心趋势：从“考知识”到“考素养” 趋势维度 核心特征 命题体现 教学导向 ‌强化基础性‌ 拒绝死记硬背，强调概念本质 第15题以‌自由中子衰变‌为情境，考查电荷守恒、能量守恒等基本规律的深层理解；第17题结合理想气体状态图，考查图像信息提取能力 教学回归教材，重视物理观念建构，而非题型套路 ‌突出综合性‌ 打破模块壁垒，融合多知识点 第25题整合‌电磁感应、安培力、牛顿定律、动量冲量‌，通过力-速度图像考查系统思维；第13题融合电场加速、氢原子能级、光谱分析 强化跨模块建模能力，构建“物理整体观” ‌深化应用性‌ 紧密联系真实情境 试题引入‌航天员出舱活动‌（万有引力与圆周运动）、‌玩皮球‌（机械能守恒）、‌合金材料‌（热学与材料性质）等生活与科技场景 引导学生从“解题”转向“解决问题”，提升学以致用意识 ‌优化探究性‌ 考查创新思维与科学论证 第19题以‌捷龙三号“一箭七星”‌发射为背景，考查卫星轨道动力学；第18题以‌自动检测机器人‌为情境，要求对比方案、质疑设计 培养质疑精神、实验设计能力与科学表达 热点考向·破译 考向1 生活生产中的能量与动量问题 例1（2026·黑龙江佳木斯·模拟预测）平时擦玻璃时，我们经常会用到如图甲所示的“魔力刷”，使用时，两个一样的刷子分别位于玻璃窗户的玻璃板的两侧，两刷子靠磁铁的吸引力吸在玻璃上，当移动其中一块刷子时，另一块刷子会跟着移动，达到同时清洁玻璃内外侧的目的。已知某种品牌玻璃刷的每个刷子的质量都为，与玻璃的滑动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，则： (1)将其中一个刷子用与竖直方向成的推力压在竖直玻璃上，如图乙所示，现要把刷子沿竖直方向向上匀速推动，求此时推力的大小？ (2)把两个刷子对齐分别放在竖直玻璃板的两侧，如图丙所示，现用与竖直方向成，大小为的拉力向下拉动内侧的刷子时，外侧刷子将立即跟着移动且很快与内侧刷子保持相对静止．此时刷子磁铁间的吸引力在垂直玻璃板面方向的分量恒为，求刷子间的磁铁吸引力在沿玻璃板面切线方向的分量？ (3)当外侧拉力大于6mg时，内外侧刷子会发生相对运动，不能保持相对静止 ，当两刷子的正对面积大于一半时，刷子磁铁间的吸引力的垂直分量和切向分量均与(2)中相同保持不变，当两刷子的正对面积小于或等于一半时，两刷子就无法吸引在一起，不能正常工作，假设刷子是边长为的正方形，在(2)的情况下，若拉力方向不变，大小变为，（擦拭过程保持不变），从静止开始向下拉动内侧刷子沿直线擦拭玻璃，刷子的运动方向与刷子底边垂直，开始时内外刷子正好对齐，内外刷子都能正常工作的情况下，擦拭一次，内侧刷子能擦拭玻璃的最长距离是多少?（玻璃足够长） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）如图由受力分析知： 匀速推动受力平衡有水平方向 竖直方向，其中 联立解得 （2）设磁力刷垂直玻璃板方向的分力为，切向方向的分力为 如图对左右两刷子受力分析可知 左侧磁刷，水平方向 竖直方向有 右侧磁刷，水平方向 竖直方向 联立解得， （3）因为 故两个刷子发生相对运动，由（2）可知外侧刷子的加速度大小为 对于内侧刷子受力分析有 从开始运动到当两个刷子正对面积为一半过程中，由运动学知识有 右侧刷子擦拭一侧的距离为 联立解得擦拭一次，内侧刷子能擦拭玻璃的最长距离是 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·贵州·高考真题）如图，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、点处，某时刻绳、与竖直方向的夹角均为，手对绳的作用力分别垂直于、，所有作用力在同一竖直平面内，此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为，重力加速度大小为，忽略筐和扁担质量，则此时扁担对肩膀的作用力大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对单侧O点受力分析： O点受三个力：向下的玉米重力mg、OA绳的拉力T、手垂直OA的作用力F，系统平衡。 根据平衡条件 则单侧绳对扁担向下的分力为 扁担对肩膀的作用力大小为 解得 故选B。 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中（     ） A．秧马的加速度方向向后 B．秧马受到秧田的摩擦力方向向前 C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力 D．秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 【答案】A 【详解】A．秧马向前减速滑行，速度方向向前，减速运动的加速度方向与速度方向相反，因此加速度方向向后，A正确。 B．秧马相对秧田向前运动，秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向向后，B错误。 C．秧马对人的支持力作用在人身上，人对秧马的压力作用在秧马身上，二者是作用力与反作用力（平衡力要求作用在同一物体上），C错误。 D．作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用，秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用，人受到的重力是地球对人的引力，二者不是作用力与反作用力，D错误。 故选 A。 3．（2026·河北·高考真题）（多选）某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（     ） A．与两点速度大小相等，方向相反 B．点速度方向竖直向上，大小为 C．点速度方向沿向上，大小为 D．点相对点的速度沿水平方向，大小为 【答案】BD 【详解】ABC．由题意可知，四边形ABCD是菱形，摇动手柄竖直抬升重物过程中，B点的速度方向竖直向上，A、C两点的速度方向分别垂直AD、CD方向，大小相等，A、C两点的间距每秒均匀缩短2mm，可知A、C两点速度的水平分量大小相等为 当时，B点和C点沿BC方向的分速度大小相等，即 又 可得， A、C两点的速度大小相等，方向相互垂直，故AC错误，B正确； D．A、C两点竖直方向的速度大小相等，方向相同，水平方向速度大小相等，方向相反，所以A点相对C点的速度沿水平方向，大小为，故D正确。 故选BD。 4．（2026·广西·高考真题）两人抬着一根硬杆，硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪，、为轻绳，和为钩爪（支点为）；钩爪夹着质量的石块。图中为正方形，重力加速度大小取。 (1)求静止时绳受到钩爪的拉力。 (2)从静止开始竖直放下石块，用时0.2秒，石块下降的距离为0.1米，整个过程可视为匀加速直线运动，求石块受到钩爪的摩擦力。 【答案】(1)，沿向下 (2)，方向竖直向上 【详解】（1）以钩爪和石块组成的系统为研究对象，其受力分析如图所示 静止时系统受力平衡，由平衡条件有 代入数据解得 由牛顿第三定律可得，静止时绳受到钩爪的拉力 方向沿向下。 （2）根据题意，由运动学公式有 代入数据解得 对石块由牛顿第二定律有 代入数据解得 方向竖直向上。 5．（2025·贵州·高考真题）杵臼是我国古代加工谷物的重要工具，在《诗经·大雅》中有明确记载。使用杵臼的示意图如图（a）所示，舂捣臼中谷物时，手紧握质量为的石杵（石杵与谷物接触但未陷入），对其施加一竖直向上的恒力使其上升，作用一段时间后松手，松手后不考虑手与石杵的作用力。当石杵上升到最高点时，手再次紧握石杵并对其施加一竖直向下的作用力，其大小随下降距离的变化关系如图（b）所示，图中为的最大值。石杵接触谷物时松手，松手后不考虑手与石杵的作用力，再经过时间石杵静止，完成一次舂捣。已知，取重力加速度大小。求： (1)石杵上升的最大高度及上升过程所用的时间； (2)时间内石杵对谷物的平均作用力大小。 【答案】(1)0.4m，0.8s (2)425N 【详解】（1）对石杵施加一竖直向上的恒力，当作用时间为的过程中的加速度 此时的速度v1=at1=1m/s 上升的位移 撤去F1后还能上升的高度 还能上升的时间 石杵上升的最大高度 上升过程所用的时间 （2）根据图像，石杵下落过程中F2对石杵做功为 当到达石杵接触谷物时由动能定理 解得v2 =4m/s 石杵与谷物作用的过程，对石杵由动量定理（向上为正） 解得F=425N 根据牛顿第三定律可知，石杵对谷物的平均作用力大小425N。 命题预测·模拟训练 ——命题预测模拟，专项突破热点 1．（2026·重庆江北·三模）如图甲所示为烤肠机，香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，静止在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。金属杆1、2的圆心与烤肠圆心的连线与竖直方向的夹角均为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g。则金属杆1、2对烤肠的作用力的合力大小为（　　） A． B．mg C． D． 【答案】B 【详解】香肠处于静止状态，两根金属杆对香肠的支持力均沿各自圆心连线方向，设每根金属杆的支持力大小为。由对称性可知，两支持力的水平分量相互抵消，根据竖直方向受力平衡有 解得 两根金属杆对香肠作用力的合力大小为 解得 故选B。 2．宁波方太集团于2026年发布了全球首款厨房机器人。如图所示，一台准备炒菜的机器人用机械手握着锅铲，处于静止状态，下列说法正确的是（     ） A．研究炒菜动作时可以把机械手视为质点 B．机械手对锅铲的合力方向沿锅铲柄向上 C．锅铲柄受到的弹力是机械手发生形变而产生的 D．机械手对锅铲的弹力大小与锅铲的重力大小相等 【答案】C 【详解】A．研究炒菜动作时，机械手的形状、大小和各部分运动不能忽略，因此不能将机械手视为质点，故A错误； B．锅铲静止，受力平衡，机械手对锅铲的合力需要平衡锅铲的重力，因此合力方向为竖直向上，不是沿锅铲柄向上，故B错误； C．弹力的本质是施力物体发生弹性形变后对受力物体产生的作用力，锅铲柄受到的弹力的施力物体是机械手，因此弹力是机械手形变产生的，故C正确； D．锅铲静止时，机械手对锅铲的弹力和摩擦力的合力才与锅铲重力大小相等，弹力仅为总作用力的一个分力，大小不一定等于重力，故D错误。 故选C。 3．滨临高铁计划2026年底建成通车，“复兴号”列车将驰骋在滨州大地上，为滨州连接济南、京津冀及华东地区架起快速通道，让滨州人民的出行更高效，也为城市经济发展、旅游资源开发注入强劲动力。“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A．动车组在匀加速启动过程中，发动机的功率在增大，牵引力恒定不变 B．若四节动力车厢输出的总功率为，动车组能达到的最大速度为 C．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组某时刻速度大小为，则此时加速度大小为 D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，动车组所受阻力做的功为 【答案】B 【详解】A．动车匀加速启动时，加速度恒定，需满足牵引力 随着速度增大，阻力 增大，牵引力必须逐渐增大以维持加速度恒定，此时功率 随速度增大而增大，故A错误。 B．动车达最大速度时牵引力等于阻力，总功率 当总功率为4P时， 得 若总功率为3.24P，则 代入得 ，故B正确。 C．根据牛顿第二定律，可得动车加速度 ，故C错误。 D．牵引力做功，阻力做功，动能变化，根据动能定理可得，故D错误。 故选B。 4．（2026·台湾·模拟预测）（多选）常见的四旋翼无人机，其俯视图如图所示。旋翼支架固定无法改变方向，其中甲、丙为旋转方向相同的一对旋翼，乙、丁则为另一对旋转方向相同的旋翼，该两对旋翼旋转方向相反。所有旋翼旋转时均将空气往下推，无人机可通过调整旋翼转速使机身悬停或移动，但机身不翻转。试问下列叙述哪些正确？（　　） A．当机身在空中悬停，增加所有旋翼的推升力，可使机身向上行进 B．相邻的一对旋翼转向相反是为了上下推升力抵销，让机身悬停 C．相邻的一对旋翼转向相反是为了抵消角动量，避免机身在图所示的平面旋转 D．若左侧的旋翼推升力大于右侧的旋翼推升力，造成机身左高右低，则会使机身向右行进 E．若前列的旋翼推升力大于后列的旋翼推升力，造成机身前高后低，则会使机身向前行进 【答案】ACD 【详解】A．悬停时无人机所受重力与总推升力平衡，若同时增加所有旋翼的推升力，则总推升力大于重力，合力向上，可使机身向上行进，故A正确； BC．旋翼把空气向下推，空气对旋翼的作用力均向上，转向相反不是为了让上下推升力抵消，而是为了使相反转向旋翼产生的角动量和反作用力矩相互抵消，避免机身绕竖直轴转动，故B错误，C正确。 DE．机身不翻转而只是倾斜运动时，各旋翼推升力合成后的方向随机身倾斜。左侧推升力大于右侧推升力会使左高右低，总推升力有向右的水平分力，机身向右行进；前列推升力大于后列推升力会使前高后低，总推升力有向后的水平分力，机身向后而不是向前行进，故D正确，E错误。 故选ACD。 5．（2026·四川成都·模拟预测）（多选）如图所示，竖直墙面上固定两相同支架作为锅盖架，材质均匀、边缘光滑的锅盖置于其上，锅盖仅与两支架接触，两接触点分别是A点和B点，下列说法正确的是（　　） A．锅盖受到的弹力是由锅盖形变产生的 B．若两支架等高，则锅盖对两支架A点和B点的弹力大小相同 C．两等高支架间距越大，则两支架对锅盖的弹力的合力越大 D．若两支架不等高，则锅盖对较低处支架的弹力更大 【答案】BD 【详解】A．锅盖受到的弹力是由支架形变产生的，故A错误； B．若两支架等高，根据对称性可知，锅盖对两支架A点和B点的弹力大小相同，故B正确； C．锅盖处于平衡状态，所受外力的合力为0，当两等高支架间距增大时，两支架对锅盖的弹力的合力与锅盖的重力等大反向，即两支架对锅盖的弹力的合力不变，故C错误； D．若两支架不等高，对锅盖分析，可知较低处支架对锅盖的弹力与水平方向的夹角大于较高处支架对锅盖的弹力与水平方向的夹角，水平方向根据平衡条件可得 可得 则锅盖对较低处支架的弹力更大，故D正确。 故选BD。 6．（多选）新一代复兴号CR450型电力动车组将于2026年在成渝中线展开测试。小华通过AI模拟动车由静止启动时速度与加速度随时间变化图线，如图2所示。为了分析AI模拟的科学性，小华查询资料获取相关参数：动车质量约为400吨，最大牵引功率为，加速至仅需4分40秒。下列说法错误的是（     ） A．由图可知动车加速过程加速度先增大后减小 B．图中内图线与坐标轴所围的面积约为 C．分析参数可知动车由静止加速至最大速度过程中牵引力做功约为 D．分析参数可知动车加速度的最大值可以达到图中峰值 【答案】CD 【详解】A．根据加速度图像可知动车加速过程加速度先增大后减小，故A正确； B．图中内图线与坐标轴所围的面积为速度变化量，由速度图像可知初速度为零，4分40秒时的速度为，即，故B正确； C．动车由静止加速启动，加速时间为。实际运行过程中牵引功率变化，最大牵引功率为，不能用计算牵引力做功，故C错误； D．动车刚启动时牵引力最大，若峰值，忽略阻力情况下，所需牵引力 此时对应的临界速度（达到最大功率时的速度） 但图中加速度峰值出现在速度，该速度远大于临界速度，考虑阻力，牵引力更大，临界速度更小。说明此时功率早已达到上限，牵引力会随速度增大而减小，加速度不可能还维持，理论最大加速度只能出现在速度小于，图中峰值位置速度过高，该加速度不可能实现，故D错误。 本题选错误的，故选CD。 5 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $