2026高考物理复习讲义（含解析）第六章 专题强化十三　力学三大观点的综合应用.docxVIP

专题强化十三力学三大观点的综合应用

学习目标1.掌握解决力学综合问题常用的三大观点。2.会灵活运用三个观点解决力学综合问题。

力学三大观点比较

观点

基本规律

解题优势

动

力

学

观

点

牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、平抛运动规律、圆周运动规律

(1)研究瞬时状态，分析运动性质。

(2)研究匀变速直线运动。

(3)研究平抛运动、圆周运动。

(4)求解加速度、时间

能

量

观

点

动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律

(1)只涉及运动初、末状态。

(2)研究曲线运动。

(3)研究多过程运动。

(4)求解功、能、位移、速度

动量

观点

动量定理、动量守恒定律

(1)只涉及运动初、末状态。

(2)研究相互作用系统的运动。

(3)求解动量、冲量、速度

例1(2024·甘肃卷，14)如图，质量为2kg的小球A(视为质点)在细绳OP和OP作用下处于平衡状态，细绳OP＝OP＝1.6m，与竖直方向的夹角均为60°。质量为6kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为2kg的物块C静止在B的左端，C的左端在O的正下方。剪断细绳OP，小球A开始运动(重力加速度g取10m/s2)

(1)求A运动到最低点时细绳OP所受的拉力;

(2)A在最低点时，细绳OP断裂。A飞出后恰好与C左侧碰撞(时间极短)，碰后A竖直下落，C水平向右运动。求碰后瞬间C的速度大小;

(3)A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速，求C和B之间的动摩擦因数。

答案(1)40N(2)4m/s(3)0.15

解析(1)设OP、OP的长度为l，对A从开始运动至运动到最低点的过程，根据动能定理有

mAgl(1－cos60°)＝12mAv0

在最低点，对A由牛顿第二定律有F－mAg＝m

根据牛顿第三定律得F＝F

联立解得细绳受到的拉力F＝40N。

(2)碰后A竖直下落，说明碰后瞬间A的速度为零，动量为零。由于碰撞时间极短，则碰撞过程A、C组成的系统水平方向动量守恒，有mAv0＝0＋mCvC

结合(1)问解得vC＝4m/s。

(3)C与B相互作用的过程，系统所受合外力为零，动量守恒，则有mCvC＝(mB＋mC)v共

根据能量守恒定律有12mCvC2＝12(mB＋mC)v

联立解得μ＝0.15。

例2(2024·黑吉辽卷，14)如图，高度h＝0.8m的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量mA＝mB＝0.1kg。A、B间夹一压缩量Δx＝0.1m的轻弹簧，弹簧与A、B不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程xA＝0.4m;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB＝0.25m后停止，A、B均视为质点，重力加速度g＝10m/s2。忽略空气阻力，求:

(1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB;

(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;

(3)整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp。

答案(1)1m/s1m/s(2)0.2(3)0.12J

解析(1)弹簧恢复原长时两物块脱离弹簧，A做平抛运动，则

对A，水平方向有xA＝vAt

竖直方向有h＝12gt

联立解得vA＝1m/s

弹簧恢复原长的过程中，由于A、B所受摩擦力大小相等，方向相反，A、B与弹簧组成的系统动量守恒，则对系统有0＝mAvA＋mB(－vB)

解得vB＝1m/s。

(2)B物块与弹簧分离后做匀减速直线运动，则

对B有－μmBgxB＝0－12mB

解得μ＝0.2。

(3)从系统初始状态到弹簧与物块分离的过程中，弹簧释放的弹性势能转化为A和B的动能与A和B同桌面摩擦产生的热量，该过程中对系统有

ΔEp＝12mAvA2＋12mBvB2＋μmAgΔx

其中ΔxA、ΔxB为弹簧恢复原长过程中A、B两物块相对桌面的路程，则有Δx＝ΔxA＋ΔxB

联立解得ΔEp＝0.12J。

跟踪训练

(2025·江西南昌模拟)如图，倾角为θ＝30°的光滑斜面与光滑水平面在B点平滑连接，倾角为α＝37°的传送带沿逆时针方向匀速转动，传送带的下端与水平面的右端D点通过一小段圆弧连接。在水平面BD上的C点放一质量为3m的小物块b，在斜面上A点由静止释放质量为m的小物块a，A、B间距离为L，a滑到水平面上后与b发生弹性正碰，之后a、b将在水平面上发生第二次碰撞，b与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带匀速运动的速度大小为gL，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求:

(1)a第一次与b碰撞前瞬间的速度大小;

(2)第一次碰撞后瞬间a与b的速度大小;

(3)a、b第一次碰后到第二次碰撞前的过程，b在传送带上运动因摩擦产生的内能。

答案(1)gL(2)gL2gL2(3)

解析(1)设a与b碰撞前瞬间，a的速度大小为v0，根据机械能守恒定律