《2022年高考物理二轮攻关夺分宝典——压轴题特训》专题04 力学三大观点的综合应用（解析版）

3.0 envi 2025-03-19 12 4 616.71KB 26 页 3知币

专题 04 力学三大观点的综合应用

【专题解读】........................................................................................................................................................... 1

【高考真题分析】................................................................................................................................................... 1

【真题感悟】........................................................................................................................................................... 6

【最新考向解密】................................................................................................................................................... 7

1.力学三大观点解决多过程问题..................................................................................................................... 7

2应用力学三大观点解决板—块模型问题...................................................................................................... 9

【专题解读】

1.本专题是力学三大观点在力学中的综合应用，高考中本专题将作为计算题压轴题的形式命题。

2.熟练应用力学三大观点分析和解决综合问题。

3.用到的知识、规律和方法有：动力学观点(牛顿运动定律、运动学规律)；动量观点(动量定理和动量守恒

定律)；能量观点(动能定理、机械能守恒定律、功能关系和能量守恒定律)。

【高考真题分析】

【例 1】（2021·浙江高考真题）如图所示，水平地面上有一高的水平台面，台面上竖直放置倾角

的粗糙直轨道、水平光滑直轨道、四分之一圆周光滑细圆管道和半圆形光滑轨道，

它们平滑连接，其中管道的半径、圆心在点，轨道的半径、圆心在点，、

D、和 F点均处在同一水平线上。小滑块从轨道上距台面高为 h的P点静止下滑，与静止在轨道

上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道、轨道从 F点竖直向下运动，与正下方固定在直

杆上的三棱柱 G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上 Q点，已知小滑块与轨

道间的动摩擦因数，，。

（1）若小滑块的初始高度，求小滑块到达 B点时速度的大小；

（2）若小球能完成整个运动过程，求 h的最小值；

（3）若小球恰好能过最高点 E，且三棱柱 G的位置上下可调，求落地点 Q与F点的水平距离 x的最大值

。

【必备知识】本题考查的知识点为机械能守恒定律、动能定理、动量守恒定律、圆周平抛的规律等。

【关键能力】本题主要考察的关键能力是：（1）模型构建能力：要求能根据题目所给信息，建立直线圆

周与平抛组合运动模型。（2）推理论证能力：根据机械能守恒定律、动量守恒、动能定理、圆周平抛的

规律推理得出结论。

【答案】（1）4m/s；（2）；（3）0.8m

【解析】（1）小滑块在轨道上运动

代入数据解得

（2）小球沿轨道运动，在最高点可得

从C点到 E点由机械能守恒可得

解得

，

小滑块与小球碰撞后动量守恒，机械能守恒，因此有

，

解得

，

结合(1)问可得

解得 h的最小值

（3）设 F点到 G点的距离为 y，小球从 E点到 G点的运动，由动能定理

由平抛运动可得

，

联立可得水平距离为

由数学知识可得当

取最大，最大值为

【例 2】（2019 年高考全国 1卷物理第 25 题）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光

滑圆弧平滑连接，小物块 B静止于水平轨道的最左端，如图(a)所示．t＝0时刻，小物块

在倾斜轨道上从

静止开始下滑，一段时间后与

发生弹性碰撞 ( 碰撞时间极短 ) ；当

返回到倾斜轨道上的

点 ( 图中未标出 )

时，速度减为

0 ，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止．物块 A运动的 vt 图象如图(b)所示，

图中的 v1和t1均为未知量．已知 A的质量为 m，初始时 A与B的高度差为H，重力加速度大小为 g，不计

空气阻力．

(1)求物块 B的质量；

(2)在图(b)所描述的整个运动过程中，求物块 A克服摩擦力所做的功；

(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等．在物块 B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然

后将

从

点释放，一段时间后

刚好能与

再次碰上．求改变前后动摩擦因数的比值．

【必备知识】本题考查的知识点机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律、动能定理等。

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