（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用本章學(xué)科素養(yǎng)提升課件.ppt

,第二章 學(xué)科素養(yǎng)提升,第二章相互作用,1.輕桿、輕繩和輕彈簧的模型問題,物理建模能力的培養(yǎng),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如圖1所示，豎直平面內(nèi)固定的半圓弧軌道兩端點(diǎn)M、N連線水平，將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上，一細(xì)線穿過輕環(huán)，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，不計(jì)所有摩擦，重力加速度為g，小球恰好靜止在圖示位置，下列說法正確的是 A.軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為mg B.細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為 C.細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為 D.N點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30,答案,圖1,解析對(duì)圓環(huán)受力分析：因圓環(huán)兩邊繩子的拉力相等，可知兩邊繩子拉力與圓弧對(duì)圓環(huán)的支持力的夾角相等，設(shè)為，由幾何關(guān)系可知，OMAMAO，則390，30，則軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為FN2mgcos 30 mg，A錯(cuò)誤； 細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為FTmg，B錯(cuò)誤； 細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為FNFN mg，C錯(cuò)誤； 由幾何關(guān)系可知，N點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30，D正確.,例2如圖2所示，水平輕桿的一端固定在豎直墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的彈力為9 N，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，求輕桿對(duì)小球的作用力.,圖2,答案見解析,答案,解析設(shè)輕桿對(duì)小球的作用力大小為F，與水平方向的夾角為. (1)彈簧對(duì)小球向左拉時(shí)：小球受力如圖甲所示： 由平衡條件知： Fcos FTsin 37F彈 Fsin FTcos 37G 代入數(shù)據(jù)解得：F5 N，53 即桿對(duì)小球的作用力大小為5 N，方向與水平方向成53角斜向右上方.,(2)彈簧對(duì)小球向右推時(shí)，小球受力如圖乙所示： 由平衡條件得： Fcos FTsin 37F彈0 Fsin FTcos 37G 代入數(shù)據(jù)解得：,2.輕繩套輕環(huán)的動(dòng)態(tài)平衡模型 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(duì)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)繩上的拉力大小處處相等，平衡時(shí)左右兩段繩與水平面所成夾角相等，即.當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P移至P時(shí)，繩長保持不變，夾角也保持不變，Q移至Q，這與繩“死結(jié)”模型截然不同. 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，左右兩段繩中張力大小相等，左右兩段繩與豎直方向的夾角也相等. (2)繩總長度不變時(shí)，sin 繩中張力和繩與豎直方向的夾角隨兩懸點(diǎn)水平距離d的變化而變化.,例3如圖4所示，晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計(jì)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài).如果保持繩子A端、B端在桿上位置不變，將右側(cè)桿平移到虛線位置(繩仍為繃緊狀態(tài))，穩(wěn)定后衣服仍在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則 A.繩子的拉力變大 B.繩子的拉力不變 C.繩對(duì)掛鉤拉力的合力變小 D.繩對(duì)掛鉤拉力的合力不變,答案,圖4,解析對(duì)掛鉤受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件，有2FTcos G 繩子右端的B點(diǎn)在桿上位置不動(dòng)，將右桿向左移動(dòng)到虛線位置時(shí)，角度變小，故繩子拉力FT變小，故A、B錯(cuò)誤； 繩中的拉力大小相等，兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角均為，根據(jù)力的平衡條件可知，兩繩子的拉力FT的合力F始終與G等值反向，保持不變，故C錯(cuò)誤，D正確.,例4如圖5所示，一物塊用輕繩AB懸掛于天花板上，用力F拉住套在輕繩上的光滑小圓環(huán)O(圓環(huán)質(zhì)量忽略不計(jì))，系統(tǒng)在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)輕繩OA與豎直方向的夾角為，力F與豎直方向的夾角為.當(dāng)緩慢拉動(dòng)圓環(huán)使(0<<90)增大時(shí) A.F變大，變大 B.F變大，變小 C.F變小，變大 D.F變小，變小,答案,圖5,解析由于圓環(huán)O是光滑的，所以繩子各處張力大小相等，等于物塊的重力，當(dāng)增大時(shí)，OA與OB間的夾角減小，根據(jù)平行四邊形定則可知，繩OA和OB的拉力的合力變大，由平衡條件可知，F(xiàn)與繩OA和OB的拉力的合力等大反向，所以F變大，增大，AOB變小，F(xiàn)的反向延長線平分AOB，則變小，故選B.,