用动力学和能量观点解决多过程问题(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

压轴题03用动力学和能量观点解决多过程问题

一，考向分析................................................................................................................................................................1

二．题型及要领归纳....................................................................................................................................................1

热点题型一传送带模型中的动力学和能量问题..............................................................................................1

热点题型二用动力学和能量观点解决直线+圆周+平抛组合多过程问题.....................................................5

热点题型三综合能量与动力学观点分析含有弹簧模型的多过程问题.......................................................10

热点题型四综合能量与动力学观点分析板块模型........................................................................................13

三．压轴题速练..........................................................................................................................................................18

一，考向分析

1.本专题是力学两大观点在多运动过程问题、传送带问题和滑块—木板问题三类问题中的综

合应用，高考常以计算题压轴题的形式命题。

2.学好本专题，可以极大地培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力，针对性的专

题强化，可以提升同学们解决压轴题的信心。

3.用到的知识有：动力学方法观点(牛顿运动定律、运动学基本规律)，能量观点(动能定理、

机械能守恒定律、能量守恒定律)。

二．题型及要领归纳

热点题型一传送带模型中的动力学和能量问题

1.解决传送带问题的关键点

(1)摩擦力的方向及存在阶段的判断.

(2)物体能否达到与传送带共速的判断.

(3)弄清能量转化关系：传送带因传送物体多消耗的能量等于物体增加的机械能与产生的内

能之和.

2.应用动能定理时，摩擦力对物体做功Wf＝Ff·x(x为对地位移)；系统产生的热量等于摩擦力

对系统做功，Wf＝Ff·s(s为相对路程).【例1】（2023春·湖北荆州·统考期中）如图所示，荆州沙市飞机场有一倾斜放置的长度

5mL=的传送带，与水平面的夹角37，传送带一直保持匀速运动，速度2m/sv。现将

一质量1kgm的物体轻轻放上传送带底端，使物体从底端运送到顶端，已知物体与传送带

间的动摩擦因数0.8。以物体在传送带底端时的势能为零，求此过程中：（已知sin370.6，

cos370.8，重力加速度g取210m/s）

（1）物体从底端运送到顶端所需的时间；

（2）物体到达顶端时的机械能；

（3）物体与传送带之间因摩擦而产生的热量；

（4）电动机由于传送物体而多消耗的电能。【答案】（1）5s；（2）32J；（3）32J；（4）64J

【解析】（1）物体放到传送带时先做匀加速直线运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律得

μmgcosθ-mgsinθ=ma

解得

a=μgcosθ-gsinθ=0.4m/s2

物体匀加速至速度v=2m/s时用时

t1=v

a=5s

通过的位移为x1，则

v2=2ax1

得

x1=2

a=5m=L=5m

所以物体一直做匀加速上升到顶端，故到达顶端所用时间：

t=t1=5s

（2）物体到达顶端时的动能

Ek=1

2mv2=2J

重力势能

Ep=mgLsin37°=30J

机械能

E=Ek+Ep=32J

（3）物体匀加速运动的时间内传送带的位移

带=vt1=10m

物体与传送带间的相对位移大小

Δx=x

带-x1=5m

因摩擦产生的热量

Q=μmgcosθ·Δx代入数据解得

Q=32J

（4）电动机由于传送物体而多消耗的电能

电=E+Q=64J

【例2】．（2023春·四川眉山·校考阶段练习）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简

图如下：传动带AB部分水平，其长度1.2mL，传送带以13m/sv的速度顺时针匀速转动，

大皮带轮半径0.4mr，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧

轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角37且圆弧的半径0.5mR，F点和倾斜传送带

GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为3.45mx，其倾角37。某同学将一质

量为0.5kgm且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能

无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力14.5Nf，然后

物块滑上倾斜传送带GH，已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为0.5，传送带以

速度为24m/sv顺时针运动，重力加速度210m/s,sin370.6,cos370.8g，求：

（1）物块由A到B的过程中传送带对物体所做的功；

（2）DE弧对应的圆心角为多少；

（3）物块从G到H端所用时间。

【答案】（1）2.25J；（2）53；（3）1.1s

【解析】（1）放在水平传送带上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用，摩擦力提供水

平方向的加速度，由牛顿第二定律得

1mamg

所以

10.510m/s5m/sag＝＝＝

物体加速到3m/s的时间

10.6svt

a

在加速阶段的位移

11110.9m<1.2m

2xat

物体做匀速直线运动的时间12

10.1sLxt

v

物块由A到B的过程中传送带对物体所做的功

112.25JWmgx

（2）物体在B点离开传送带做平抛运动，平抛运动的时间

3220.4srt

g

到达D点时物体沿竖直方向的分速度

3100.4m/s4m/syvgt

到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角

14tan

3yv

v

所以

53

即DE弧对应的圆心角α为53。

（3）物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得

3Ncos37mvFmg

R＝

圆弧给物块的摩擦力

NfF

代入数据得

35m/sv

物体在倾斜的传送带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力

cos370.50.5100.8N2Nfmg

重力沿斜面向下的分力

sin370.5100.6N3NxFmg

则物体先相对于传送带向上运动，受到的摩擦力的方向向下，当物体的速度小于传送带的速

度后，受到的摩擦力的方向向上，物体继续向上做减速运动，加速度的大小发生变化。物体

的速度大于传送带的速度时，物体受到的摩擦力的方向向下，此时

2(23)N5N

xmafF

则

25m/s10m/s

0.5a

用时324

20.1svvt

a

物体沿斜面向上的位移

32440.45m

2vvxt

物体的速度小于传送带的速度时，物体受到的摩擦力的方向向上，则

'22

332m/s2m/s

0.5xFfa

m

根据匀减速直线运动规律

253541

2vtatxx

代入数据得

51st（另一解舍去）

则物块从G到H端所用时间

451.1sttt

热点题型二用动力学和能量观点解决直线+圆周+平抛组合多过程

问题

(1)解题技巧

①拆：把整个过程拆分为多个子过程，变为熟悉的运动模型.

②找：在题目中找“恰好”“恰能”“最高”“至少”等关键字，找出对应的临界条件.

③用：选用合适的规律列方程.

④注意：注意分析“界点”的速度大小和方向，界点速度是上一过程的末速度，又是下一过程

的初速度，在解题过程中有重要的作用.

(2)对于涉及滑动摩擦力的过程，一定不能用机械能守恒定律来求解.

(3)对于非匀变速直线运动过程，不能用运动学公式求解，但可用动能定理、能量守恒定律

或功能关系求解.

【例1】（2023春·重庆北碚·西南大学附中校考期中）如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道

车玩具，轨道造型可以自由调节，小车内装有发条，可储存一定弹性势能。如图乙所示为小

宋同学搭建的轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM

和两个四分之一圆弧轨道MN与NP平滑连接而组成，圆弧轨道MN的圆心2O与圆弧轨道

NP的圆心3O位于同一高度。已知小车的质量100gm，小车在轨道上运动时受到的磁吸引

力始终垂直轨道面，在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍，在轨道MNP段

所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍，小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现将具有弹性势

能p0.6JE的小车从A点由静止释放，小车恰好能通过竖直圆轨道BCD，最终从P点水平

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2024届高三物理暑期微训练《应用动力学和能量观点解决多过程问题》

应用动力学和能量观点解决多过程问题

在物理学中，动力学是一门研究物体运动的学科，而能量观点则是一种用于解决各种问题的重要思维工具。在解决多过程问题时，应用动力学和能量观点是非常有效的方法。本文将以应用动力学和能量观点解决多过程问题为主题，对其进行探讨。

在解决多过程问题时，首先要明确问题的背景和要求。然后，我们可以通过应用动力学和能量观点，对问题进行分析和求解。

首先，对于涉及物体运动的问题，我们可以使用动力学的方法来分析。动力学的基本原理是牛顿的运动定律，即“物体的变速度与合外力成正比，与物体的质量成反比”。根据这个原理，我们可以通过研究物体所受的外力和加速度之间的关系，来解决物体运动的问题。

其次，对于一些涉及能量转化和能量守恒的问题，我们可以使用能量观点来进行分析。能量观点认为，在物体或系统的运动过程中，能量是守恒的，能量转化和能量转移可以互相转化。根据能量守恒的原理，我们可以通过分析能量的转化和转移过程，来解决问题。

举例来说，假设有一个物体在斜面上运动的问题。我们可以首先通过分析物体所受的重力和摩擦力，来确定物体所受的合外力。然后，根据牛顿的运动定律，可以求解物体的加速度和速度。接下来，我们可以通过能量观点分析，确定物体的机械能在运动过程中的转化和转移情况。例如，在物体下滑时，机械能转化为动能；在物体上升时，动能减小，转化为重力势能。通过这种分析，我们可以解决物体在斜面上运动的问题。另外一个例子是解决弹簧和物体之间的相互作用力的问题。首先，我们可以通过动力学的方法分析物体所受的合外力，即物体的重力和弹簧的弹力。然后，我们可以通过能量观点分析，确定弹簧的弹性势能和物体的动能之间的转化和转移情况。通过这种分析，我们可以解决弹簧和物体之间的相互作用力的问题。

综上所述，应用动力学和能量观点解决多过程问题是一种非常有效的方法。在解决问题时，我们可以先通过动力学的方法分析物体所受的合外力和运动的规律，然后再使用能量观点分析能量的转化和转移。通过这种分析，我们可以解决各种各样的多过程问题。因此，掌握应用动力学和能量观点解决多过程问题的方法，对于物理学习和问题解决都非常重要。

功能关系的综合应用(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)

压轴题10功能关系的综合应用

考向一/计算题：与曲线运动有关的功能关系问题

考向二/计算题：与传送带有关的功能关系问题考向三/计算题：与板块模型有关的功能关系问题

要领一：能量转化问题的解题思路

1.当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律。

2.解题时，首先确定初、末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式

的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解。

要领二：求解相对滑动物体的能量问题的方法

1.正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。

2.利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。

3.公式Q=Ff·l

相对中l相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带上做往复运动,则l相对为

总的相对路程。

要领三：与传送带有关的功能关系问题

1．两个设问角度

(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结

合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。

(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放

上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。

2．两个功能关系

(1)传送带电动机做的功W

电＝ΔEk＋ΔEp＋Q＝Fx

传。

(2)传送带摩擦力产生的热量Q＝Ff·x

相对。

要领四：与传送带有关的功能关系问题

1．两个分析角度

(1)动力学角度：首先隔离物块和木板，分别分析受力，求出加速度，根据初速度分析两者

的运动过程，画出运动轨迹图，找到位移和相对位移关系，根据时间关系列位移等式和速度

等式。

(2)能量角度：物块在木板上滑行时，速度减小的物块动能减小，速度增大的木板动能增加，

根据能量守恒，减小的动能等于增加的动能与系统产生的内能之和。

2．三种处理方法(1)求解对地位移可优先考虑应用动能定理。

(2)求解相对位移可优先考虑应用能量守恒定律。

专练18 应用动力学、动量和能量观点分析多过程问题

A 1 三、计算题专练

[专练定位]冲刺满分——36分

本专练主要针对高考题经常出现的几种命题形式进行强化训练．高考高频命题形式主要有：①应用动量和能量观点处理多运动过程问题；②带电粒子在磁场中的运动；③带电粒子在复合场中的运动；④应用动力学和能量观点处理电磁感应问题．

[高分策略]

计算题是高考物理试卷中最重要的组成部分，具有对学生收集和处理信息的能力、综合分析能力、应用所学物理知识解决实际问题的能力、应用数学知识解决物理问题的能力等多种能力的考查功能．要能从容不迫、准确无误地解答这两类高考计算题，除了需要具备扎实的物理基础知识外，还必须熟练掌握一些常用的解题策略及诀窍．

2 专练18 应用动力学、动量和能量观点分析

多过程问题

1．(2014·汕头市普通高中高三教学质量监控测评)如图1所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的14光滑圆形轨道，轨道在最低点B与水平粗糙轨道BC平滑连接，BC的长度为2R.一质量为m的物块Q静止放置在水平轨道上与B点相距为x处，另一质量也为m的物块P从A点无初速释放，沿轨道下滑后进入水平轨道并与Q发生完全非弹性碰撞．已知两物块与水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.25，两物块都可视为质点，重力加速度为g.

图1

(1)求P刚要到达B点时受到轨道的支持力的大小；

(2)若两物块碰撞后能越过C点，求x与R之间满足的关系；

(3)讨论物块P和物块Q在水平轨道运动过程中克服摩擦力做的总功Wf与x和R之间的关系．

解析 (1)P刚要到达B时速度为v0，由机械能守恒定律得mgR＝12mv20 ①

在B点由牛顿第二定律得

F－mg＝mv20R

②

联立①②解得P受到轨道的支持力大小

F＝3mg ③

(2)P沿水平轨道滑行至碰到Q前速度为v1，由动能定理得

－μmgx＝12m(v21－v20) ④

高三物理二轮高考题型练：题型14应用动力学和能量观点分析多过程问题

题型14 应用动力学和能量观点分析多过程问题//

1．如图1所示，在竖直平面内有一个粗糙的14圆弧轨道，其半径R＝0.4 m，轨道的最低点距地面高度h＝0.45 m．一质量m＝0.1 kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放，到达最低点B时以一定的水平速度离开轨道，落地点C距轨道最低点的水平距离x＝0.6 m．空气阻力不计，g取10 m/s2，求：(结果保留两位有效数字)

图1

(1)小滑块离开轨道时的速度大小；

(2)小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小；

(3)小滑块在轨道上运动的过程中，克服摩擦力所做的功．

答案 (1)2.0 m/s (2)2.0 N (3)0.2 J

解析 (1)小滑块离开轨道后做平抛运动，设运动时间为t，初速度为v，则

x＝vt

h＝12gt2

解得：v＝2.0 m/s.

(2)小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力为FN，根据牛顿第二定律：FN－mg＝mv2R

解得：FN＝2.0 N

根据牛顿第三定律，轨道受到的压力大小FN′＝FN＝2.0 N.

(3)在小滑块从轨道的最高点到最低点的过程中，根据动能定理：mgR＋Wf＝12mv2－0

解得：Wf＝－0.2 J

所以小滑块克服摩擦力做功为0.2 J.

2．如图2所示，质量m＝6.0 kg的滑块(可视为质点)，在F＝60 N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F，当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，经过0.4 s后落回E点．已知AB间的距离L＝2.3 m，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.5，平台离地高度h＝0.8 m，B、C两点间水平距离x＝1.2 m，圆弧轨道半径R＝1.0 m．重力加速度g取10 m/s2，

不计空气阻力．求：

图2

(1)滑块运动到B点时的速度大小；

(2)滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间；

通电导线和带电粒子在磁场中的动力学问题(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)

压轴题07 通电导线和带电粒子在磁场中的动力学问题

考向一/选择题：通电导线在磁场中的动力学问题

考向二/选择题：带电粒子在有界磁场中的运动

考向三/选择题：带电粒子在叠加场中的运动

考向一：通电导线在磁场中的动力学问题

1.安培力公式：F＝ILBsin θ。

2．两种特殊情况：

(1)当I⊥B时，F＝BIL。

(2)当I⊥B时，F＝0。

3．弯曲通电导线的有效长度

(1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。

(2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。

4.安培力方向的判断

(1)判断方法：左手定则。

(2)方向特点：既垂直于B，也垂直于I，所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。

考向二：带电粒子在有界磁场中的运动

圆心的确定半径的确定时间的确定

基本思路 ⊥与速度方向垂直的直线过圆心

⊥弦的垂直平分线过圆心

⊥轨迹圆弧与边界切点的法线过圆心利用平面几何知识求半径利用轨迹对应圆心角θ或轨迹长度L求时间⊥t＝θ2πT；⊥t＝Lv 图例

说明 P、M点速度垂线交点 P点速度垂线与弦的垂直平分线交点某点的速度垂线与切点法线的交点常用解三角形法(如图)：R＝Lsin θ或由R2＝L2＋(R－d)2求得R＝L2＋d22d (1)速度的偏转角φ等于AB所对的圆心角θ

(2)偏转角φ与弦切角α的关系：

φ<180°时，φ＝2α；

φ>180°时，φ＝360°－2α

考向三：带电粒子在叠加场中的运动

（一）带电粒子在叠加场中的直线运动

1.带电粒子在电场和磁场的叠加场中做直线运动，电场力和洛伦兹力一定相互平衡，因此可利用二力平衡解题。

2.带电粒子在电场、磁场、重力场的叠加场中做直线运动，则粒子一定处于平衡状态，因此可利用平衡条件解题。

（二）带电粒子在叠加场中的圆周运动

1.带电粒子做匀速圆周运动，隐含条件是必须考虑重力，且电场力和重力平衡。

2024届全国高考复习物理历年好题专项(动力学方法和能量观点的综合应用)练习(附答案)

2024届全国高考复习物理历年好题专项（动力学方法和能量观点的综合应用）练习

[2023ꞏ天津十二校模拟]滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性．半径为R的

四分之一圆弧轨道如图所示，质量为m的运动员(含滑板)从A点由静止开始滑下，到达最

低点B时，运动员对轨道的压力为2mg，已知轨道半径远大于运动员的身高，重力加速度

为g，则运动员下滑的过程中，下列说法正确的是( )

A．机械能守恒

B．先失重后超重

C．重力的功率一直变大

D．阻力做功为12 mgR

2．[2023ꞏ天津河东区一模](多选)某实验室模拟物流分拣装置，让物块在表面粗糙的水

平传送带上随传送带传输时，经过一段风洞区域，使物块恰好被分拣到传送带一侧的平台

上．已知传送带的宽度d＝0.98 m(物块位于传送带中间位置)，传送带的速度v0＝1 m/s，物

块到达风洞区域前与传送带共速．物块的质量m＝500g，物块在风洞区域受到恒定的作用力

F＝2 N，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，风洞区域的长度为L＝0.7 m．假设最

大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块的尺寸远小于传送带的宽度，重力加速度g＝10 m/s2.下列

说法正确的是( )

A．物块进入风洞区域后的加速度为25 m/s2 B．物块落到平台上时的速度约为1.7 m/s

C．物块与传送带间的摩擦生热为0.49 J

D．若增大传送带的速度，物块将不能落入平台

[2023ꞏ湖南邵阳二中模拟](多选)如图所示，现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属

链条通过装有传送带的斜面输送到高处．斜面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹

角为θ，斜面部分光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常数．传送带以较大的恒定速率

顺时针转动．已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上．将

链条放在传送带和斜面上，当位于传送带部分的长度为L4

时，链条恰能保持静止．现将链条从位于传送带部分的长度为L3 的位置由静止释放，则下列说法正确的是(假设最大静摩擦

通电导线和带电粒子在磁场中的动力学问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)

压轴题07 通电导线和带电粒子在磁场中的动力学问题

考向一/选择题：通电导线在磁场中的动力学问题

考向二/选择题：带电粒子在有界磁场中的运动

考向三/选择题：带电粒子在叠加场中的运动

考向一：通电导线在磁场中的动力学问题

1.安培力公式：F＝ILBsin θ。

2．两种特殊情况：

(1)当I⊥B时，F＝BIL。

(2)当I⊥B时，F＝0。

3．弯曲通电导线的有效长度

(1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。

(2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。

4.安培力方向的判断

(1)判断方法：左手定则。

(2)方向特点：既垂直于B，也垂直于I，所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。

考向二：带电粒子在有界磁场中的运动

圆心的确定半径的确定时间的确定

基本思路 ⊥与速度方向垂直的直线过圆心

⊥弦的垂直平分线过圆心

⊥轨迹圆弧与边界切点的法线过圆心利用平面几何知识求半径利用轨迹对应圆心角θ或轨迹长度L求时间⊥t＝θ2πT；⊥t＝Lv 图例

(2)偏转角φ与弦切角α的关系：

φ<180°时，φ＝2α；

φ>180°时，φ＝360°－2α

考向三：带电粒子在叠加场中的运动

（一）带电粒子在叠加场中的直线运动

1.带电粒子在电场和磁场的叠加场中做直线运动，电场力和洛伦兹力一定相互平衡，因此可利用二力平衡解题。

2.带电粒子在电场、磁场、重力场的叠加场中做直线运动，则粒子一定处于平衡状态，因此可利用平衡条件解题。

（二）带电粒子在叠加场中的圆周运动

1.带电粒子做匀速圆周运动，隐含条件是必须考虑重力，且电场力和重力平衡。

物理(江苏)(新高三)暑期作业高考复习方法策略16讲_第8讲用动力学和能量观点解决多过程问题

第8讲用动力学和能量观点解决多过程问题

【高考热点】

1.动力学和动能定理结合的问题.

2.动力学和机械能守恒定律结合的问题.

3.动力学观点和能量观点解决力学综合问题.

一、动力学方法和动能定理解决多过程问题

1.动力学方法指的是应用牛顿运动定律和动力学公式，能量观点指的是应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律解决问题.

2.若一个物体参与了多个运动过程，有的运动过程只涉及分析力或求解力而不涉及能量问题，则常常用牛顿运动定律求解；若该过程涉及能量转化问题，并且具有功能关系的特点，则往往用动能定理求解.

【例1】如图1所示，水平传送带匀速运动的速度为v0，逆时针旋转.半径为R的14半圆弧光滑轨道的下端B紧挨传送带的左端，但不影响传送带的运动.一个质量为m的小物块从圆弧的最高点A由静止滑下，到B点时滑上传送带，物块与传送带间的摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：

图1

(1)物块在圆弧轨道最低点时对轨道压力的大小与方向；

(2)要使物块不能从传送带的另一侧滑下，传送带两轮轴心间的长度至少应为多少？

(3)如果传送带两轮轴心间的长度为(2)中所求结果，求物块在传送带上运动到最右端的过程中因摩擦产生的热量为多少？

方法提炼 “传送带”模型中的解题方法

1.动力学角度：求物体在传送带上运动的时间、物体在传送带上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移，依据牛顿第二定律结合运动学规律求解.

2.能量的角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解.利用公式Q＝Ffl相对求摩擦热时，式中l相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上往复运动时，则l相对为总的相对路程.

二、用动力学和机械能守恒定律解决多过程问题

若一个物体参与了多个运动过程，有的过程只涉及运动和力的问题或只要求分析物体的动力学特点，则要用动力学方法求解；若某个过程涉及到做功和能量转化问题，则要考虑应用动能定理或机械能守恒定律求解.若物体只有重力和弹簧弹力做功，而不涉及过程的加速度和时间，应优先选择机械能守恒定律.

专题17 力学三大观点的综合应用-2023届高考物理一轮复习热点题型专练(解析版)

第1页/共31页专题17力学三大观点的综合应用

题型一应用力学三大观点解决多过程问题..................................................................................1

题型二应用力学三大观点解决板—块模型及传送带模型问题................................................16

题型一应用力学三大观点解决多过程问题

力学三大观点对比

力学三大观点对应规律表达式选用原则

动力学观点牛顿第二定律F

合＝ma

物体做匀变速直线运动，

涉及到运动细节.

匀变速直线运动规律v＝v

0＋at

x＝v

0t＋1

2at2

v2－v

02＝2ax等

能量观点动能定理W

合＝ΔE

涉及到做功与能量转换机械能守恒定律E

k1＋E

p1＝E

k2＋E

功能关系W

G＝－ΔE

p等

能量守恒定律E

1＝E

动量观点动量定理I

合＝p′－p只涉及初末速度、力、时

间而不涉及位移、功

动量守恒定律p

1＋p

2＝p

1′＋p

2′只涉及初末速度而不涉

及力、时间

【例1】如图所示，水平桌面左端有一顶端高为h的光滑圆弧形轨道，圆弧的底端与桌面在

同一水平面上．桌面右侧有一竖直放置的光滑圆轨道MNP，其形状为半径R＝0.8m的圆环

剪去了左上角135°后剩余的部分，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也为R.一质量

m＝0.4kg的物块A自圆弧形轨道的顶端释放，到达圆弧形轨道底端恰与一停在圆弧底端水

第2页/共31页平桌面上质量也为m的物块B发生弹性正碰(碰撞过程没有机械能的损失)，碰后物块B的

位移随时间变化的关系式为s＝6t－2t2(关系式中所有物理量的单位均为国际单位)，物块B

飞离桌面后恰由P点沿切线落入圆轨道．(重力加速度g取10m/s2)求：

(1)BP间的水平距离s

BP；

(2)判断物块B能否沿圆轨道到达M点；

(3)物块A由静止释放的高度h.

【答案】(1)4.1m(2)不能(3)1.8m

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