高考物理一轮复习第三单元牛顿运动定律核心素养提升__科学思维系列二学案新人教版.docVIP

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核心素养提升——科学思维系列(二)

转移研究对象法的应用

核心素养分析：属于分析综合、推理论证等方法在物理领域的具体运用．能根据所给的物理情境进行转换研究对象,使问题得到快速解决,提升科学思维中的科学推理能力．

1．应用条件：

分析某作用力时,若其受力物体的受力复杂或已知信息较少,而其反作用力的受力物体的受力较简单或已知信息较多时,可考虑应用转移研究对象法．

2．应用思路：

(1)分析所求力的受力物体的受力情况和已知信息,判断该力是否可以直接求出．

(2)若不能直接求出,则转换研究对象,分析待求力的反作用力．

(3)求出其反作用力后,由牛顿第三定律确定待求力的大小、方向．

建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)()

A．510NB．490N

C．890ND．910N

【分析】(1)分析建筑材料对绳子的拉力时,可转换为分析绳子对建筑材料的拉力．

(2)分析工人对地面的压力时,可转换为分析地面对人的支持力．

【解析】设绳子对建筑材料的拉力为F1,F1－mg＝ma,F1＝m(g＋a)＝210N,绳子对人的拉力F2＝F1＝210N．人处于静止,则地面对人的支持力FN＝m0g－F2＝490N,由牛顿第三定律知：人对地面的压力FN′＝FN＝490N,选项B正确．

【答案】B

(多选)如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则()

A．箱子对木板的摩擦力方向向右

B．木板对地面的摩擦力方向向左

C．木板对地面的压力大小为3mg

D．若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg

【分析】(1)分析箱子对木板的摩擦力时,可转换为分析木板对箱子的摩擦力．

(2)分析木板对地面的摩擦力和压力时,可转换为分析地面对木板的摩擦力和支持力．

【解析】以箱子为研究对象,水平方向上,木板对箱子的摩擦力与人推箱子的力平衡,所以,木板对箱子的摩擦力方向向左,根据牛顿第三定律,箱子对木板的摩擦力方向向右,选项A正确；以整体为研究对象,地面对木板的支持力与整体所受的重力平衡,所以地面对木板的支持力为3mg,根据牛顿第三定律,木板对地面的压力大小为3mg,选项C正确、D错误；以整体为研究对象,地面对木板的摩擦力为0,所以木板对地面的摩擦力为0,选项B错误．

【答案】AC

高分技法

转换研究对象受力分析的一般步骤

?1?合理选取研究对象,一般以受力较少、分析起来较容易的物体为研究对象,有时“整体法”与“隔离法”综合应用.

?2?做好对研究对象的受力分析和运动情况分析,确定哪些力是作用力和反作用力.

?3?利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上,求合力.

?4?对于不宜直接分析的物体,如地面,可转而分析与之接触的物体,解出作用力后,再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向.

如图所示,物体A和B的重力分别为11N和7N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则下列说法正确的是(C)

A．弹簧秤的读数为14N,A对地面的压力为11N

B．弹簧秤的读数为18N,A对地面的压力为0

C．弹簧秤的读数为7N,A对地面的压力为4N

D．弹簧秤的读数为0,A对地面的压力为11N

解析：物体B保持静止,说明B物体受到的合外力为零,即绳上拉力为7N,此刻弹簧秤静止,因此弹簧秤的读数为7N,说明弹簧秤对A拉力为7N,地面对A物体应有4N的支持力,根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4N,所以C正确．