高考物理一轮 第2单元第6讲 单元小结课件.ppt

第6讲单元小结 本单元内容包括的解题方法有正交分解法与整体法和隔离法 利用正交分解法时要注意坐标系的选取 若是研究系统受到外力 首先采用整体法 若研究系统内力 则采用隔离法 一般情况下 可将物体看成质点处理 若研究的问题中有轻杆 则轻杆不能看成质点 研究摩擦力特别是有静摩擦力的情况下 要注意静摩擦力的方向是否变化 例1 2010年高考 江苏物理卷 如图甲所示 置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机 三脚架的三根轻质支架等长 与竖直方向均成30 角 则每根支架中承受的压力大小为 名师点金 相机在空间力系作用下处于平衡状态 三个支架的支持力关于竖直方向对称 可以推知三力大小相等 将支持力沿竖直方向和水平方向正交分解 则结论不难得出 答案 d 例2 在倾角 37 的斜面上 一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端 另一端绕过一质量m 3kg 中间有一圈凹槽的圆柱体 并用与斜面夹角 37 的力f拉住 使整个装置处于静止状态 如图所示 不计一切摩擦 求拉力f和斜面对圆柱体的弹力fn的大小 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 某同学分析过程如下 将拉力f沿斜面和垂直于斜面方向进行分解 沿斜面方向 fcos mgsin 沿垂直于斜面方向 fsin fn mgcos 问 你认为上述分析过程正确吗 若正确 按照这种分析方法求出f及fn的大小 若不正确 指明错误之处并求出你认为正确的结果 名师点金 受力分析是解决平衡问题的必要前提 应按照重力 弹力 摩擦力顺序分析 做到不凭空添加力也不漏掉一个力 规范全解 不正确 答案 不正确10n18n 例3 如图甲所示 a b为两个质量分布均匀 半径均为r 重均为g的光滑小球 o1 o2为球心 两球放在一个半径为r的圆筒形容器中 已知r r 2r 求 1 b球对容器底部的压力 2 a球对b球的压力 名师点金 对于多个物体组成的物体系的平衡问题 应根据题目的已知条件和设问选择合适的研究对象 使求解简捷 快速 因为整体法不用考虑系统的内力 一般来说优先分析整体 其次才采取隔离法 规范全解 1 对a b受力分析如图乙所示 由整体法可知 容器对b的支持力nb 2g则b球对容器底部的压力为2g 例4 倾角为 的斜面与水平面保持静止 斜面上有一重为g的物体a 物体与斜面间的动摩擦因数为 且 tan 现给物体a施以一水平力f 如图甲所示 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 求水平力f多大时 物体a能在斜面上静止 名师点金 tan 对应着临界状态 因静摩擦力有一个可变范围 导致水平力f出现了变化的范围 规范全解 设斜面对物体的支持力为n 摩擦力为f 由于 tan 所以不施加力时 物体a将沿斜面加速下滑 若推力较小 物体a有沿斜面下滑的趋势 则静摩擦力沿斜面 向上 受力分析如图乙所示 则沿斜面方向 fcos f gsin 0 垂直于斜面方向 n fsin gcos 0 又f n 一 选择题1 如图甲所示 质量为m的光滑楔形物块在水平推力f作用下 静止在倾角为 的固定斜面上 则楔形物块受到的斜面支持力大小为 2 如图所示 质量为m的木块a放在质量为m的三角形斜劈b上 现用大小均为f 方向相反的力分别推a和b 它们均静止不动 则 a a与b之间一定存在摩擦力b b与地面之间一定存在摩擦力c b对a的支持力一定小于mgd 地面对b的支持力的大小一定等于 m m g 解析 对a进行受力分析可知 沿斜面方向 如果fcos mgsin a与b之间不存在摩擦力 如果fcos mgsin a与b之间一定存在摩擦力 垂直斜面方向 n mgcos fsin 由于f未知 所以b对a的支持力与重力mg的大小关系不能确定 所以a c选项错误 取a b整体为研究对象可知 水平方向外力平衡 b没有相对地面发生运动的趋势 即二者之间没有摩擦力 竖直方向地面的支持力等于整体的重力 所以b错误 d正确 答案 d3 一个小孩在广场游玩时 将一充有氢气的气球用细绳系在一个石块上 如图所示 风沿水平方向吹 石块开始静止于水平地面上 则 a 若风速逐渐增大 气球会连同石块一起被吹离地面b 无论风速多大 气球连同石块都不会被吹离地面c 若风速逐渐增大 气球会连同石块一起沿地面向左滑动d 无论风速多大 气球连同石块都不会被吹动 解析 取气球和石块整体为研究对象 水平方向受风力和地面的静摩擦力 竖直方向受重力 浮力和地面的支持力 风速增大时 水平方向的风力增大 则地面的静摩擦力增大 当风力大于静摩擦力最大值时 气球连同石块会一起沿地面向左运动 故c正确 d错误 无论风力多大 由竖直方向受力平衡可知地面对石块的支持力不变 石块不会离开地面 所以a错误 b正确 答案 bc 4 如图所示 上表面光滑的半圆柱体放在水平面上 小物块从靠近半圆柱顶点o的a点 在外力f作用下沿圆弧缓慢下滑到b点 此过程中f始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态 下列说法中正确的是 a 半圆柱体对小物块的支持力变大b 外力f先变小后变大c 地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小d 地面对半圆柱体的支持力变大 5 如图甲所示 在光滑水平地面上放一物体b b的上方再放一重为g的物体a a的左端系一与水平方向成 角的绳子 绳的另一端系在墙上 若给b物体施一逐渐增大的水平力f 但a和b仍保持静止 则a对b的压力将 a 逐渐减小b 逐渐增大c 保持不变d 无法判断其变化情况 解析 设绳对a的拉力为t 对a b整体受力分析如图乙所示 根据平衡条件可知 tcos f 对a受力分析可知a对b的压力nab ga tsin ga ftan 即力f增大时 a对b的压力增大 所以b正确 答案 b 6 如图甲所示 人屈膝下蹲时 膝关节弯曲的角度为 设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力f的方向水平向后 且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等 那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为 7 在倾角为30 的光滑固定斜面上 用两根轻绳跨过固定滑轮接在小车上 两端分别悬挂质量为2m和m的物体a b 当小车静止时两绳分别平行和垂直于斜面 如图甲所示 不计滑轮摩擦 现使a b位置互换 当小车再次静止平衡时 下列说法正确的是 8 2008年1月份 我国南方大部分地区遭遇50年不遇的大雪灾 高压输电线路大面积受损 冻雨使输电线表面结冰 重力增大 导致线断 塔倒 如图甲所示的四座铁塔 两塔之间的输电线长度相等 2号铁塔在山顶 1 3 4号铁塔在山下且等高 a b c d四点中 c d两点分别是2 3号塔和3 4号塔间电线的最低点 3号塔两侧导线端点切线与竖直方向夹角均为 下列说法正确的是 a a点比b点更容易在雪灾中被拉断b c点电线中张力小于d点电线中张力c 适当让两塔之间的输电线下坠 可以减小线中张力d 2号塔所受输电线拉力的合力最小 答案 bc二 非选择题9 为了探究弹簧弹力f和弹簧伸长量x的关系 某同学选了a b两根规格不同的弹簧进行测试 根据测得的数据绘出如图所示的图象 从图象上看 该同学没能完全按实验要求操作 使图象上端成为曲线 图象上端成为曲线的原因是 弹簧b的 劲度系数为 若要制作一个精确度较高的弹簧测力计 应选弹簧 填 a 或 b 解析 在弹性限度内弹簧弹力f kx 如超过弹性限度则弹力不再与形变成正比 所以图线上端为曲线的原因是 超过了弹簧的弹性限度 fb kbx 根据图线可知 当x 8cm 0 08m时fb 8n 解得kb 100n m 弹簧的劲度系数越小 相同的弹力发生的形变越大 制成的测力计精度越高 由图可知a的劲度系数小 故选a 答案 超过了弹簧的弹性限度100n ma 10 在 验证力的平行四边形定则 的实验中 某同学的实验情况如图甲所示 其中a为固定橡皮筋的图钉 o为橡皮筋与细绳的结点 ob和oc为细绳 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 1 图乙中的 是力f1和f2的合力的理论值 是力f1和f2的合力的实际测量值 2 在实验中 如果将细绳也换成橡皮筋 那么实验结果是否会发生变化 答 填 变 或 不变 解析 由平行四边形作出的应为合力的实际测量值 与橡皮绳ao方向相同的力应为合力的理论值 将细绳换成橡皮筋 合力的大小 方向并未发生变化 实际结果仍不变 答案 1 f