物體間的相互作用第二章

章末學(xué)科思維素養(yǎng)(本章末對(duì)應(yīng)系統(tǒng)用書P44)素養(yǎng)一

受力分析在生活中的應(yīng)用例1如圖甲為一種門后掛鉤的照片，相鄰掛鉤之間的距離為10cm，圖乙掛包的寬度約為20m，在掛包質(zhì)量一定的條件下，為了使懸掛時(shí)掛包帶受力最小，下列措施正確的是(

)A.隨意掛在一個(gè)鉤子上B.使掛包帶跨過兩個(gè)掛鉤C.使掛包帶跨過三個(gè)掛鉤D.使掛包帶跨過四個(gè)掛鉤C變式1運(yùn)動(dòng)員在立定跳遠(yuǎn)時(shí)，腳蹬地起跳瞬間的受力示意圖正確的是(

)A

【解析】運(yùn)動(dòng)員在立定跳遠(yuǎn)時(shí)，腳蹬地起跳瞬間的受力有豎直向下的重力，地面對(duì)人有豎直向上的支持力，以及地面對(duì)人的摩擦力水平向右，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.素養(yǎng)二平衡中的對(duì)稱與相等在平衡問題中，尤其是涉及定滑輪和動(dòng)滑輪的平衡問題，以及與活結(jié)有關(guān)的問題，往往會(huì)出現(xiàn)兩條繩子的力大小相等、角度對(duì)稱的問題.在此情況下，兩條繩子上的拉力大小相等，方向關(guān)于角平分線對(duì)稱.有的題目，可以根據(jù)對(duì)稱判斷出這兩個(gè)力大小相等，還有的題目，可以根據(jù)兩個(gè)力大小相等判斷出其具有對(duì)稱性.題型1

因相等而對(duì)稱例2

(多選)如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩O

O'懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則(

)A.繩O

O'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化BD

【解析】對(duì)于物塊a，由二力平衡可得，繩的拉力等于物塊a的重力，大小保持一定，輕滑輪兩端繩子拉力的大小方向一定，對(duì)節(jié)點(diǎn)O'，由三力平衡可得繩OO'的張力一定，A、C錯(cuò)誤；設(shè)F與水平方向的夾角為α，連接物塊b的繩子拉力T與水平方向的夾角為β，對(duì)于物塊b，由平衡條件，有Tsin

β＋Fsin

α＋N＝mg和Tcos

β－Fcos

α±f＝0，物塊b所受到的支持力和物塊與桌面間的摩擦力隨F變化而變化，故B、D正確.題型2

因?qū)ΨQ而相等例3如圖所示，在粗糙的水平面上，固定一個(gè)半徑為R的半圓柱體M，擋板PQ固定在半圓柱體M上，擋板PQ的延長(zhǎng)線過半圓柱截面圓心O，且與水平面成30°角.在M和PQ之間有一個(gè)質(zhì)量為m的光滑均勻球體N，其半徑也為R.整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是(

)

D

例3答案圖

變式2圖甲所示為烤腸機(jī)，將香腸放置于兩根水平的平行金屬桿中間，其截面圖如圖乙所示.假設(shè)香腸可視為質(zhì)量均勻的圓柱體，烤熟后質(zhì)量不變，半徑變大，金屬桿不再轉(zhuǎn)動(dòng).忽略摩擦及金屬桿的熱脹冷縮，則香腸烤熟后(

)A.金屬桿1對(duì)其支持力增大B.金屬桿2對(duì)其支持力減小C.兩根金屬桿對(duì)其合力增大D.兩根金屬桿對(duì)其合力減小B

變式2答案圖素養(yǎng)三數(shù)學(xué)知識(shí)遷移應(yīng)用數(shù)學(xué)方法在物理問題中的應(yīng)用：可在物理上運(yùn)用的數(shù)學(xué)知識(shí)很多，下面列舉比較常見的類型——求極值.例4如圖所示，兩個(gè)小球a、b質(zhì)量均為m，用細(xì)線相連并懸掛于O點(diǎn).現(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球a施加一個(gè)拉力F，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且Oa與豎直方向的夾角為θ＝45°，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，

則彈簧形變量不可能為(

)

B

(1)求物塊