人教版高考总复习一轮物理精品课件 第二章 相互作用 研专项 素养升级.ppt

;情境化主题突破:STSE中的物体平衡问题

情境概述

日常生活中的平衡问题比较常见,如拱桥等建筑造型的设计,空调外机、吊灯等家居用品的安装,高层装修时的上料,小朋友放风筝,打扫卫生,体育方面的各种体操运动、举重、攀岩、俯卧撑、倒立、水上飞人……总之,我们身边的平衡问题不胜枚举,这都可以是新高考背景下命题者的命题材料。这就需要大家做生活的有心人,多观察、多思考,处处留心皆学问,不断提高自己的学科素养。;考向分析

通过生活中实际问题,考查力学平衡问题历来是高考的热点,近年来更突出强调用共点力的平衡条件分析解决生活中的实际问题。这就要求同学们深刻领会“相互作用”这一物理观念,提高科学推理和科学论证等科学思维素养,以所学知识为基础,从丰富翔实的背景材料中抽象出物理模型,选好研究对象,利用平衡知识解决实际问题。;案例探究

典例.(2021重庆清华中学月考)甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。当重物提升到一定高度后,两工人保持位置不动,工人甲始终保持手中绳的方向不变(即绳子甲端与竖直方向夹角φ不变),并通过缓慢释放绳子,使工人乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动,最后将工件运送至乙所在位置,完成工件的运送。绳的重力及滑轮的摩擦不计,滑轮大小忽略不计,设工件的质量为m,如图所示,在水平向左运送的过程中工件移动到某位置时(即绳子一端与竖直方向夹角为θ),求:;(1)工人甲、乙施加的拉力FT1、FT2分别为多少;

(2)工人甲、乙受到楼顶对他们的摩擦力Ff1、Ff2分别为多少;

(3)若甲、乙两工人的质量均为M=60kg,工人与楼顶之间的动摩擦因数均为μ=0.5,φ=45°,g取10m/s2。当θ=30°时,刚好将工件运送到乙处。为了保证运送过程中工人在楼顶不滑动,则工件的质量m应不超过多少?

解题指导1.工件缓慢移动始终处于平衡状态,对结点受力分析可求拉力;

2.两工人保持位置不动也处于平衡状态,分别对两工人受力分析可求摩擦力;

3.先判断出甲先滑动,根据甲刚要滑动时受力平衡可求工件的最大质量。;创新训练

1.(多选)(2021陕西期末)某悬挂在大厅天花板上的吊灯如图所示,上、下两层的圆环上各均匀分布着6盏电灯,??用6条相同的轻绳悬挂在质量不计的吊杆上,上层的圆环较大,下层的轻绳较长。若两个圆环(包括灯座)受到的重力大小均为G1,每盏电灯受到的重力大小均为G2,上层每条轻绳所受的拉力大小均为FT1,下层每条轻绳所受的拉力大小均为FT2,则下列说法正确的是()

A.FT1FT2

B.FT1FT2

C.天花板受到的拉力大小为12G2

D.天花板受到的拉力大小为2G1+12G2;答案AD

解析设绳子与竖直方向夹角为θ,则6FTcosθ=G1+6G2,由于上层的圆环较大,因此绳子与竖直方向夹角较大,故FT1FT2,A正确,B错误;将上、下两层作为一个整体,可知天花板受到的拉力大小F=2(G1+6G2)=2G1+12G2,C错误,D正确。;2.(2021陕西高三三模)图甲是一座石拱桥,图乙是其简化图,用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为37°。假定石块间的摩擦力忽略不计,则第1、2石块间的作用力和第1、3石块间的作用力大小之比为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)();3.(2021陕西汉中期末)图甲为一种门后挂钩的照片,相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙挂包的宽度约为20cm,在挂包质量一定、挂包带足够长的条件下,为了使悬挂时挂包带受力最小,下列措施正确的是()?

A.随意挂在一个钩子上

B.使挂包带跨过两个挂钩

C.使挂包带跨过三个挂钩

D.使挂包带跨过四个挂钩;解析设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得2Fcosθ=mg,解得背包带的拉力,在斜挎包的质量一定的条件下,为了使悬挂时背包带受力最小,则cosθ最大,由于相邻挂钩之间的距离为10cm,题图乙中斜挎包的宽度约为20cm,故使背包带跨过三个挂钩时θ≈0,cosθ≈1,此时挂时背包带受力最小。故选C。;4.(2021四川内江高三三模)如图,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁缓缓下降,在下降过程中把人近似看作一根直杆,人的腿部保持与崖壁成60°夹角。绳的一端固定在较高处,另一端拴在人的腰间(重心处)。在某时刻绳与竖直方向的夹角为45°,从该位置开始到人下降到绳与竖直方向的夹角为15°的过程中,下列说法正确的是()

A.人的脚与崖壁的摩擦力逐渐增大

B.人的脚与崖壁的弹力逐渐增大

C.绳子承受的拉力先减小后增大

D.绳子对人的拉力与人对绳子的拉力是一对平衡力;解析登山爱好者缓