（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用本章學(xué)科素養(yǎng)提升課件.ppt

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本章學(xué)科素養(yǎng)提升,,大一輪復(fù)習(xí)講義,,第二章相互作用,,輕桿、輕繩和輕彈簧的模型問題,,,,1,解決三種模型問題時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：(1)輕桿、輕繩、輕彈簧都是忽略質(zhì)量的理想化模型.(2)分析輕桿上的彈力時(shí)必須結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).(3)討論輕彈簧上的彈力時(shí)應(yīng)明確彈簧處于伸長還是壓縮狀態(tài).,例1(2018徐州三中月考)如圖1所示，光滑滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計(jì)，滑輪軸O安在一根輕木桿上，一根輕繩AB繞過滑輪，A端固定在墻上，且A端與滑輪之間輕繩保持水平，B端下面掛一個(gè)重物，木桿與豎直方向的夾角為θ＝45，系統(tǒng)保持平衡.若保持滑輪的位置不變，改變夾角θ的大小，則滑輪受到木桿的彈力大小的變化情況是A.只有θ變小，彈力才變大B.只有θ變大，彈力才變大C.無論θ變大還是變小，彈力都變大D.無論θ變大還是變小，彈力都不變,圖1,√,解析無論θ變大還是變小，水平段輕繩和豎直段輕繩中的拉力不變，這兩個(gè)力的合力與木桿對滑輪的彈力平衡，故滑輪受到木桿的彈力不變，故D正確.,例2如圖2所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12N，輕繩的拉力為10N，水平輕彈簧的彈力為9N，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，求輕桿對小球的作用力.,圖2,答案見解析,解析設(shè)輕桿的彈力大小為F，與水平方向的夾角為α.彈簧對小球向左拉時(shí)，小球受力如圖甲所示，由平衡條件知：Fcosα＋FTsin37＝F彈Fsinα＋FTcos37＝G代入數(shù)據(jù)解得：F＝5N，α＝53即桿對小球的作用力大小為5N，方向與水平方向成53角斜向右上方.,彈簧對小球向右推時(shí)，小球受力如圖乙所示，由平衡條件得：Fcosα＋FTsin37＋F彈＝0Fsinα＋FTcos37＝G代入數(shù)據(jù)解得：F＝15.5N，α＝π－arctan.即桿對小球的作用力大小為15.5N，方向與水平方向成arctan斜向左上方.,物理的學(xué)習(xí)特別強(qiáng)調(diào)分析、推理和建模能力的培養(yǎng)，特別是對于題目隱含條件的挖掘，找到解決問題的突破口，此稱為破題能力.在本章有一類典型的共點(diǎn)力平衡問題，即輕繩套光滑輕環(huán)的動(dòng)態(tài)平衡分析問題，如圖3所示.,圖3,繩上套的是光滑輕環(huán)，作用在繩上形成“活結(jié)”，此時(shí)繩上的拉力處處相等，平衡時(shí)與水平面所成夾角相等，即α＝β.當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P移至P′時(shí)，繩長保持不變，夾角α＝β也保持不變，Q移至Q′，這與繩“死結(jié)”模型截然不同.,,輕繩套輕環(huán)的動(dòng)態(tài)平衡模型,,,,2,此類問題破題關(guān)鍵有兩點(diǎn)：(1)不計(jì)輕環(huán)與繩間的摩擦?xí)r，左右兩段繩中張力相等，左右兩段繩與豎直方向的夾角也相等.(2)總繩長度不變時(shí)，sinθ＝，繩中張力和繩與豎直方向的夾角θ隨兩懸點(diǎn)水平距離d的變化而變化.,例3如圖4所示為建筑工地一個(gè)小型起重機(jī)起吊重物的示意圖.一根輕繩跨過光滑的動(dòng)滑輪，輕繩的一端系在位置A處，動(dòng)滑輪的下端掛上重物，輕繩的另一端掛在起重機(jī)的吊鉤C處，起吊重物前，重物處于靜止?fàn)顟B(tài).起吊重物過程是這樣的：先讓吊鉤從位置C豎直向上緩慢地移動(dòng)到位置B，然后再讓吊鉤從位置B水平向右緩慢地移動(dòng)到D，最后把重物卸在某一個(gè)位置.則關(guān)于輕繩上的拉力大小變化情況，下列說法正確的是A.吊鉤從C向B移動(dòng)過程中，輕繩上的拉力不變B.吊鉤從B向D移動(dòng)過程中，輕繩上的拉力變小C.吊鉤從C向B移動(dòng)過程中，輕繩上的拉力變大D.吊鉤從B向D移動(dòng)過程中，輕繩上的拉力不變,圖4,√,解析由C到B時(shí)，兩繩夾角不變，故繩子拉力不變，由B到D時(shí)，兩繩夾角θ增大，2FTcos＝mg，繩子拉力變大.故A正確.,例4如圖5所示，豎直放置的“”形支架上，一根不可伸長的輕繩通過不計(jì)摩擦的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G，現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從B點(diǎn)(與A點(diǎn)等高)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近，則繩中拉力大小變化的情況是A.變大B.變小C.不變D.先變大后變小,圖5,√,解析因不計(jì)輕質(zhì)滑輪的摩擦，故懸掛重物的左右兩段輕繩的拉力大小相等，由平衡條件可知，兩繩與豎直方向的夾角大小相等，設(shè)均為θ，則有2FTcosθ＝G.設(shè)左右兩段繩長分別為l1、l2，兩豎直支架之間的距離為d，,在懸點(diǎn)B豎直向上移至C點(diǎn)的過程中，雖然l1、l2的大小均變化，但l1＋l2不變，故θ不變，F(xiàn)T不變，C正確.,