2025高考物理难点：疑难压轴 多体多过程问题中力和运动的综合分析（学生版）.pdf

多体多过程问题中力和运动的综合分析

1.(2024•贵州)如图，半径为R=1.8m的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面

PM相切于P点，PM的长度d=2.7m。一长为L=3.3m的水平传送带以恒定速率v=1m/s逆时针

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转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左

做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的

左端N时，瞬间给b一水平向右的冲量I，其大小为6N•s。以后每隔Δt=0.6s给b一相同的瞬时冲量

I，直到b离开传送带。已知a的质量为m=1kg，b的质量为m=2kg，它们均可视为质点。a、b与

ab

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地面及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s。求：

(1)a运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小；

(2)b从M运动到N的时间；

(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。

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2.(2024•丹阳市校级一模)如图所示，在水平的桌面上，有一光滑的弧形轨道，其底端恰好与光滑水平面

相切。右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP，轨道半径R=0.8m，MN为其竖直直径，P点到桌面

的竖直距离也是R，质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为m=2.0kg的小物块A

A

从距离水平面某一高度的S点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B发

生弹性碰撞，碰后两个物体交换速度，然后小物块B从桌面右边缘D点飞离桌面后，恰由P点沿圆轨

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道切线落入圆轨道，g=10m/s，求：

(1)物块B离开D点时的速度大小；

(2)S与Q竖直高度h；

(3)物块能否沿轨道到达M点，并通过计算说明理由。

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3.(2024•西安模拟)北京时间2024年7月31日，在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中，中国选

手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化

为如图所示的模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径r=3m的部分圆弧面，圆心角θ满足sinθ=

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0.8，平台B为的圆弧面，半径R=3.2m，邓雅文以一定的初速度从平台的左下端冲向平台A，从M

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点腾空后沿切线从N点进入赛道，再经过一段水平骑行从Q点进入平台B，恰好到达平台B的上端边

缘，平台A上端MN间的距离为2.4m，邓雅文和独轮车总质量为75kg，运动过程中可视为质点，整个

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过程邓雅文只在PQ段进行了骑行做功，不计一切阻力，重力加速度取g=10m/s，求：

(1)邓雅文和独轮车到达Q点时赛道给独轮车的支持力大小；

(2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度；

(3)邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。

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4.(2024•南充模拟)一个质量为m的羽毛球卡在球筒底部，球筒的质量为M，筒长为L，羽毛球的高度

为d(可将羽毛球看成质量集中在球头的质点)，已知羽毛球和球筒间的最大静摩擦和滑动摩擦力大小

近似相等，且恒为f=kmg(k1)。重力加速度为g，不计一切空气阻力。