2025年高考物理压轴题专项训练：用力学三大观点处理多过程运动问题（原卷版）

专题11用力学三大观点处理多过程运动问题

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压轴题解读

用力学三大观点（动力学观点、能量观点和动量观点）处理多过程运动问题是高考物理中

的重要命题方向。这三大观点涵盖了物体受力与运动状态的关系、能量转换与守恒以及动量变

化与守恒等核心物理概念。通过动力学观点，可以分析物体的受力情况和运动状态的变化。能

量观点在处理非匀变速运动问题时尤为重要，可以通过分析物体在不同过程中的能量转换和守

恒关系来求解问题。动量观点在处理涉及碰撞、爆炸等物理现象的问题时具有独特优势，可以

通过分析物体在不同过程中的动量变化来求解问题。

在2025年高考中，常考的问题主要涉及以下几个方面：

1.多过程运动问题：这类问题通常涉及多个物理过程和多个研究对象，需要考生运用力学

三大观点对各个过程进行受力分析、运动分析和能量分析。常见题型包括物体在多个力作用下

命题预测的运动问题、物体在不同阶段的运动状态变化问题等。

2.守恒定律应用问题：这类问题主要考查能量守恒定律和动量守恒定律的应用。常见题型

包括物体在碰撞过程中的能量损失和动量守恒问题、物体在复杂运动过程中的机械能守恒问题

等。

3.综合应用题：这类问题通常将动力学观点、能量观点和动量观点综合起来进行考查，要

求考生能够灵活运用这三大观点分析解决复杂问题。常见题型包括物体在复杂运动过程中的受

力、运动状态和能量变化问题等。

在备考过程中，考生应深入理解力学三大观点的基本原理和应用方法，掌握相关的物理公

式和定理。同时，要通过大量的练习来提高自己分析和解决问题的能力，特别是要注重对多过

程问题的训练，学会将复杂问题分解为多个简单过程进行分析和处理。

1.用力学三大观点处理物块多过程问题

2.用力学三大观点处理传送带多过程问题

高频考法

3.用力学三大观点处理弹簧多过程问题

4.用力学三大观点处理板块多过程问题

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压轴题密押

考向一：三大观点及相互联系

考向二：三大观点的选用原则

力学中首先考虑使用两个守恒定律。从两个守恒定律的表达式看出多项都是状态量(如速度、位置)，所

以守恒定律能解决状态问题，不能解决过程(如位移X,时间/)问题，不能解决力(F)的问题。

(1)若是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个守恒定律。

(2)若物体(或系统)涉及速度和时间，应考虑使用动量定理。

(3)若物体(或系统)涉及位移和时间，且受到恒力作用，应考虑使用牛顿运动定律。

(4)若物体(或系统)涉及位移和速度，应考虑使用动能定理，系统中摩擦力做功时应用摩擦力乘以相对路

程，动能定理解决曲线运动和变加速运动特别方便。

考向三：用三大观点的解物理题要掌握的科学思维方法

1.多体问题一一要正确选取研究对象，善于寻找相互联系

选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。选取研究对象后需根据不同的条件采用隔

离法，即把研究对象从其所在的系统中抽离出来进行研究；或采用整体法，即把几个研究对象组成的系统

作为整体进行研究；或将隔离法与整体法交叉使用。

通常，符合守恒定律的系统或各部分运动状态相同的系统，宜采用整体法；在需讨论系统各部分间的相互

作用时，宜采用隔离法；对于各部分运动状态不同的系统，应慎用整体法。至于多个物体间的相互联系，

通常可从它们之间的相互作用、运动的时间、位移、速度、加速度等方面去寻找。

2.多过程问题一一要仔细观察过程特征，妥善运用物理规律

观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征需仔细分析

每个过程的约束条件，如物体的受力情况、状态参量等，以便运用相应的物理规律逐个进行研究。至于过

程之间的联系，则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找。

3.含有隐含条件的问题一一要深究细琢，努力挖掘隐含条件

注重审题，深究细琢，综观全局重点推敲，挖掘并应用隐含条件，梳理解题思路或建立辅助方程，是

求解的关键。通常，隐含条件可通过观察物理现象、认识物理模型和分析物理过程，甚至从试题的字里行

间或图像中去挖掘。

4.存在多种情况的问题一一要分析制约条件，探讨各种情况

解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析，必要时要自己拟定讨论方案，将问题根据一

定的标准分类，再逐类进行探讨，防止漏解。

■题型密押

♦题型01用力学三大观点处理物块多过程问题

1.如图所示，足够长的固定斜面与水平面的夹角为0,质量为优的物块B恰好静止在斜面上，质量为2加

底面光滑的物块A自斜面上与B相距为Z,处静止释放，A沿斜面加速下滑，与B发生正碰，碰撞时间极短。

重力加速度的大小为go

(1)若A与B碰撞过程中系统损失的动能为碰撞前动能的;,则碰撞后A、B的速度；

(2)若A与B的碰撞系统没有机械能损失，求：

LA与B发生第1次碰撞到第2次的时间；

".第"次碰撞后到第(”+1)次碰撞前的过程中，B物块的位移。

♦题型02用力学三大观点处理传送带多过程问题

2.如图所示，一足够长的倾斜传送带以％=4m/s的速度顺时针方向匀速转动，传递带与水平方向的夹角为

0=37。，M点为传送带上顶端的一点，N点为传送带上M点以下的一点，儿W连线平行于传送带，两点间

距离为"=1.125m,有两个物块A、B,质量分别为加।=1kg和加2=2kg,将物块A、B同时无初速度地分别

放置于传送带上的M点和N点，物块A、B与传递带之间的动摩擦因数分别为4=0.25,4=0.75,之后

两物块可以发生多次弹性正碰，碰撞时间极短可以忽略不计，两物块均可看作质点，重力加速度大小g取

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：

(1)两物块第一次碰撞后瞬间物块A的速度大小以；

(2)两物块第二次碰撞后瞬间物块B的速度大小42；

(3)从物块A放置于传送带上的M点到两物块第三次碰撞前瞬间的过程中物块A与传送带之间相互摩擦

产生的热量0。

♦题型03用力学三大观点处理弹簧多过程问题

3.如图所示，足够长的水平光滑直轨道和水平传送带平滑无缝连接，传送带长乙=4m,以10m/s的速

度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道£尸的装置产固定于水平地面上，既位于竖直平面内，由两段半径

均为A=0.8m的；圆弧细管道组成，EF管道与水平传送带和水平地面上的直轨道均平滑相切连接，

MN快L『2m,右侧为竖直墙壁。滑块。的质量叫=0.3kg,滑块6与轻弹簧相连，质量啊=O」kg,滑块c

质量啊=0.6kg,滑块以6、c均静置于轨道上。现让滑块。以一定的初速度水平向右运动，与滑块6相

撞后立即被粘住，之后与滑块。发生相互作用，。与劲度系数k=L5N/m的轻质弹簧分离后滑上传送带，加

速之后经斯管道后滑上儿W。已知滑块c在尸点的速度为4mm/s,与传送带间的动摩擦因数〃1=035,

与"N间的动摩擦因数〃2=。4,其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可

视为质点，重力加速度大小g=10m/s2,弹簧的弹性势能与=；依2（x为形变量）。求：

（1）滑块。第一次经过£点时对装置P的作用力；

（2）滑块。的初速度大小％；

（3）试通过计算判断滑块。能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。

♦题型04用力学三大观点处理板块多过程问题

4.如图，质量为"=3kg的物块A用细线与墙拴连使轻弹簧处于压缩状态；圆心角为53。、半径尺=3m的

光滑圆弧轨道固定在光滑水平轨道上；一表面与圆弧右端相切质量加=1kg的长木板B与圆弧轨道接触不粘

连，在B右侧放着多个质量均为加=1kg的滑块（视为质点）。开始时B和滑块均静止，现将拴连物块A的

细线烧断，A被弹簧弹开，物块A与弹簧分离后从平台飞出，竖直方向下落〃=0.8m,恰好从圆弧轨道左端

沿切线方向滑入，一段时间后滑上B。当A、B刚共速时，B恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，

A、B再次共速时，B恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后A、B共速时，B总是恰好与滑块1发生碰撞；最

终物块A恰好没从B上滑落，若A与B之间的动摩擦因数〃=0.35,重力加速度为g=10m/s2,所有碰撞均

为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。求:

(1)物块A刚滑上B时的速度大小；

(2)B与滑块1发生第1次碰撞后，物块1的速度;

(3)B全过程运动的总位移出；

⑷长木板B的长度乙。

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压轴题速练

1.如图所示，传送带尸。间的距离为L=4.50m,以v=2m/s的恒定速度顺时针旋转，传送带的倾角为0=37。,

一质量M=0Q9kg的A物体与传送带间的动摩擦因数为〃=0.5。左下方的发射器每隔一段时间发射一颗质量

为加=0.01kg的弹丸，弹丸每次击中物体前的瞬时速度大小均为*=40m/s,方向平行传送带向上，射入物体

并留在其中(忽略弹丸射入木块的时间)。将A物体轻放在传送带的最下端时，恰好被第一颗弹丸击中，

此后，每隔1s会有一颗弹丸击中木块(物体和弹丸均可看成质点)，g^lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8„

求：

⑴弹丸第一次击中A物体过程中损失的机械能；

(2)从第一次射击结束到第二次击中前的过程中物体A的位移大小;

⑶需要射入几颗弹丸才能使A物体到达传送带顶端。

2.如图所示，在一粗糙水平平台最左端固定一弹簧动力装置，可以将物体瞬间弹开，此时储存的弹性势能

为综=30J,动力装置的右端有一滑块A,质量加=3kg,滑块与平台间的动摩擦因数为〃/=0.20,滑块A

到平台右侧边缘长度为s=lm。平台右侧有一质量M=lkg的7”型长木板B,长木板B上表面光滑，下表

面与地面的动摩擦因数为〃2=。20。长木板B右端有一点O,。点右侧空间中有一水平向右的匀强电场,

电场强度为E=8N/C,滑块A带正电，电荷量为3C,长木板B不带电，。点右侧有一凸起尸，。尸距离为

12m。一段时间后长木板B右端到。点时速度为0,此前A、B仅发生了一次碰撞。已知所有碰撞无能量损

失，A可视为质点，整个运动过程中A电荷量不变，A未脱离5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速

度g=10m/s2o求:

⑴滑块A第一次与B碰后各自的速度。

(2)滑块A与长木板B从第一次碰撞到第二次碰撞所需要的时间。

⑶从第二次碰后开始计时，经过多长时间长木板B右端到达凸起点P。

3.如图所示，半径R=1m的四分之一光滑圆轨道与光滑水平长直轨道3C在8点平滑连接，圆轨道工

点与圆心。等高，8点切线水平。一条长度Z=15.25m的水平传送带CD以v=6m/s的速度匀速向右运行。

/=0时刻一物块。在传送带左端C静止释放。另一时刻，一与物块。完全相同的物块6从/点以一初速度释

放。/=2s时刻物块6以口=10m/s的速度冲上传送带左端C。已知物块。、6质量均恒为m=lkg,两物块

与传送带的动摩擦因数均为〃=02,两物块运动过程中均可看作质点，两者的碰撞时间极短(可忽略不

计)，而且碰后物块。、b粘在一起，求：

⑴物块6在/点时受到轨道支持力的大小;

(2)碰撞前瞬间物块a、b的速度分别多大；

⑶物块b从传送带左端C运动到右端D所用的时间tb.

⑷在0-3s时间内，传送带额外消耗的电能

4.如图所示，光滑轨道A固定在水平地面上，其弧形轨道的高度为九水平部分与木板B上表面齐平。木

板B质量为小，紧靠轨道A放置在光滑水平面上，在B的右侧放着若干滑块（视为质点），滑块的质量均

为〃?，编号依次为1、2、3、4。。。。。。〃（〃趋于无穷大）。质量为3根的滑块C（视为质点）置于轨

道A的顶端，由静止释放，经过曰滑上木板B,C与B之间的动摩擦因数为四=j，当C、B刚达到共速

Vs8

时，木板B恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，C、B再次刚达到共速时，木板B恰好与滑

块1发生第2次弹性碰撞，依次类推；最终滑块C没从木板B上滑落。已知重力加速度为g,滑块间的碰撞

均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，求：

R/

____g_____।B।rn②⑶…㈤

/////////////////////////////

（1）C,B第一次达到共速时，B的速度大小；

（2）轨道A对滑块C作用力的冲量大小和方向；

⑶最初木板B右端与滑块n之间的距离S以及最终n个滑块的总动能Eg

5.如图所示，光滑水平地面上静置一表面光滑的;圆弧凹槽D和一长木板C,质量均为加=lkg,木板与凹

槽紧挨，木板上表面与凹槽圆弧表面相切。上方H=1.8m处有一长L/=5m的水平传送带以v=8m/s的速度顺

时针运行，将一质量比/=lkg的小物块P（可视为质点）轻放在传送带的左端，物块与传送带的动摩擦因数

〃/=0.8,P离开传送带后，落至木板表面无反弹，竖直方向速度经加=0.4s减为0,此时物块P离木板右端

长度为£2=3.5m,物块与木板表面动摩擦因数〃2=0.2,物块到达木板右端后冲上凹槽，圆弧表面半径

R=0.2m,g取10m/s2,求：

⑴物块离开传送带时的速度大小V/及刚接触木板的速度大小V2；

（2）物块经At=0.4s作用后，物块速度也及木板速度v4的大小；

⑶判断物块滑上凹槽后能否从上端离开，如果能，求离开后还能上升的高度；如果不能，求物块滑上凹槽

后上升的最大高度。

6.某激光制冷技术与下述力学缓冲模型类似。图甲中轻弹簧下端固定在倾角为6=30。的足够长光滑斜面底

端，上端与质量为3加的物块B相连，B处于静止状态，此时弹簧压缩量为d；现将质量为m下表面光滑的

足够长的木板/置于2的上方，/的下端与3相距254；质量为2加的物块C置于/的上端，C与4之间

动摩擦因数为立，B、C均视为质点。3与斜面之间有智能涂层材料，仅可对2施加大小可调的阻力，当

2

8的速度为零时涂层对其不施加作用力。现将/和C由静止释放，之后/与8发生正碰，碰撞时间极短，

且工、2碰后分离，2向下运动2d时速度减为零，再减速为零之前43不发生第二次碰撞，此过程中2

受到涂层的阻力大小/与下移距离x之间的关系如图乙所示。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性

限度内。

（1）求/、8在第一次碰撞前瞬间N的速度大小；

（2）求/、3在第一次碰撞过程中损失的机械能AF；

（3）在8第一次向下运动过程中，求8与N下端相距最远的距离心。

7.如图所示一滑板的上表面由长度为Z的水平部分和四分之一光滑圆弧组成，两部分在8点平滑

连接，/、C为端点，滑板静止于光滑的水平地面上。物体P（视为质点）置于滑板上面的/点，物体P与

滑板水平部分N8有摩擦，动摩擦因数为〃（〃<2）。一长为£不可伸长的细线，一端固定于。点，另一

端系一质量为人的小球Q（视为质点），小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小

球Q拉至与。'同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹

性碰撞（碰撞时间极短），物体P将在滑板上向左运动，通过3点后又返回，最终相对滑板静止于水平部

分48上的某点。已知物体P的质量为加，滑板的质量为2加，重力加速度大小为g,不计空气阻力。

（1）求小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P和小球Q的速度大小；

（2）若碰后小球Q的最大摆角小于5。，且物体P在相对滑板反向运动过程中相对地面有向右运动的速度,

要实现上述运动过程，求处的取值范围（计算结果用〃和cos5。表示）；

m

（3）若加0=l.lm,A=0.4,cos50=0.996,物体P在滑板上往返运动，最终相对滑板静止于水平部分48上

的某点，此时小球Q恰好是碰后第2024次回到最低点。求物体P两次经过8点的时间间隔（计算结果用g

和L表不）o

8.如图所示，水平传送带长Z=6.4m,以％=8m/s的速度顺时针转动。质量为？=lkg、足够长的长木板

A静止在粗糙的水平面上，长木板A与传送带的上表面平齐，质量为啊=3kg的物块B静置于长木板A的

左端。现将质量为外=1kg的物块C轻轻放在传送带的左端，到达传送带右端时恰好与传送带共速，物块C

与物块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞结束瞬间取走物块C。已知长木板A与水平面间的动摩擦因数

为4=0.1,物块B与长木板A间的动摩擦因数为〃2=。2,物块B与C可视为质点，最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）物块C与传送带间的动摩擦因数4；

（2）物块C与物块B碰撞后瞬间物块B的速度大小彩；

（3）长木板A在水平面上滑行的位移大小X。

G—V。g.....白.......]

9.如图所示，倾角为。且足够长的固定斜面上放置4个完全相同的滑块，编号为1、2、3、4,相邻滑块间

距均为〜现有一表面光滑、质量为加的物体从滑块1上方某处由静止释放，之后所有碰撞均为弹性正碰

且碰撞时间极短。已知每个滑块的质量均为g