重难点11 力学中三大观点的综合应用-2025年高考物理 热点 重点 难点 专练（广东专用）（解析版）.docx

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重难点11力学中三大观点的综合应用

考点

三年考情分析

2025考向预测

利用力学三大观点解决实际情境问题

3年4考

广东卷[(2024,T10),(2023,T10),(2023,T15),(2022,T13)]

从高考卷看，动量可以在选择题中单独考查，更多的是和机械能、牛顿运动定律综合考查，计算题中常结合多对象、多过程问题考查。

【情境解读】

【高分技巧】

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

匀变速直线运动规律

v＝v0＋at

x＝v0t＋eq\f(1,2)at2

v2－veq\o\al(2,0)＝2ax等

能量观点

动能定理

W合＝ΔEk

涉及到做功与能量转换

机械能守恒定律

Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2

功能关系

WG＝－ΔEp等

能量守恒定律

E1＝E2

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

p1＋p2＝p1′＋p2′

只涉及初、末速度而不涉及力、时间

【考向一：传送带模型】

1．摩擦力的方向及存在阶段的判断

理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。

2．物体能否达到与传送带共速的判断

物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。

传送带中摩擦力做功与能量转化

(1)静摩擦力做功的特点：①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总是等于零，不会转化为内能。

(2)滑动摩擦力做功的特点：①滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。②相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能。

(3)摩擦生热的计算：①Q＝Ffs相对，其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程。②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系统产生的内能之和。

1．传送带问题的分析步骤与方法

2．划痕长度与摩擦生热的计算

若只有一个相对运动过程，划痕长度等于相对位移的大小；若有两个相对滑动过程，两过程相对位移方向相同时，划痕长度求和，相对位移方向不同时，划痕以长的为准。全过程产生的热量Q＝Ffs相对(s相对是相对路程，即相对位移绝对值的和)。

滑上传送带的物体获取初速度的过程常涉及动量定理和动量守恒定律。滑上传送带的物体在滑动过程中因滑动摩擦力做功，常涉及能量的转移或转化问题。所以与动量、能量有关的传送带模型往往是综合性较高的试题，难度一般在中等偏上。

1．(多选)(2024湖南邵阳高三期中)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物块从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是()

A.电动机做的功为mv2

B.摩擦力对物体做的功为mv2

C.传送带克服摩擦力做的功为mv2

D.小物块与传送带因摩擦产生的热量为Q＝mv2

答案AC

解析设经时间t物体与传送带相对静止，物体做匀加速直线运动，传动带做匀速运动，则物体位移为x1＝eq\f(v,2)t，传送带运动距离x2＝vt，二者相对位移Δx＝x2－x1＝eq\f(v,2)t，物体所受合力为滑动摩擦力，由动能定理得Wf＝Ffx1＝eq\f(1,2)mv2，即传送带克服摩擦力做功为W克f＝Wf＝Ffx2＝2×eq\f(1,2)mv2＝mv2，物体与传送带因摩擦产生的热量为Q＝FfΔx＝eq\f(1,2)mv2，电动机做的功等于物体增加的动能与传送带和物体之间摩擦产生的热能之和，则W＝eq\f(1,2)mv2＋Q＝mv2，故A、C正确，B、D错误。

2．(多选)(2024河北邯郸高三联考)如图所示，倾角为37°的传送带以速度v0逆时针匀速传动，小滑块(视为质点)以平行于传送带的初速度v＝2m/s从顶端滑上传送带，经过t0＝4s滑块滑到传送带的底端，在此过程中，滑块的平均速度为eq\o(v,\s\up6(－))＝1m/s，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是()

A.传送带转轴中心间的距离为4m

B.滑块与传送带之间的动摩擦因数为0.6

C.当滑块向上运动到两轮间的中点位置时速度大小正好为v0，则滑块在上升过程中经历的总时间为3eq\r(2)s

D.若v0＝v，则滑块在传送带上运动的整个过程中，滑块与传送带的相对位移为8m

答案AC

解析由匀变速直线运动的规律可得L＝eq\o(v,\s\up6(－))t0，L＝vt0－eq\f(1,