适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用研专项素养提升课件

这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用研专项素养提升课件，共10页。PPT课件主要包含了答案A等内容，欢迎下载使用。
一、新教材、新高考、新情境: 生活中的物体平衡问题背景资料风筝是中国古代劳动人民的发明,相传墨翟以木头制成木鸟,研制三年而成,是人类最早的风筝起源。后来鲁班用竹子,改进墨翟的风筝材质,直至东汉期间,蔡伦改进造纸术后,坊间才开始以纸做风筝,称为“纸鸢”。风力的方向基本是水平方向,而风筝受风的角度和上扬力的大小,可以由提线方便地控制。放风筝的时候,一般是一抽一放。抽的时候,因为风筝提线一般放在风筝面靠上的位置,加大牵引力可以控制风筝角度变小,上扬力增加,风筝稳步上升;放的时候,即平衡的风筝牵引力变小,在风力和上扬力的合力作用下,风筝会飞高飞远,但是必须很快又抽,以再次保持风筝的角度稳定。风筝借助均匀的风力和牵线对其作用力,才得以在空中处于平衡状态。
考向分析像风筝这样的问题情境,在生活生产中有很多,通过生活中的平衡问题,考查力学平衡问题历来是高考的热点,近年来更突出强调用共点力的平衡条件分析解决生活中的实际问题。这就要求同学们深刻领会平衡的知识和方法,以便灵活运用到具体事例中,以所学知识为基础,从丰富翔实的背景材料中抽象出物理模型,选好研究对象,利用平衡知识解决实际问题。
案例探究典例1.如图所示,风筝借助均匀的风力和牵线的作用,在空中处于平衡状态。图中所示风筝质量为400 g,某时刻风筝平面与水平面的夹角为30°,主线对风筝的拉力与风筝平面成53°角。已知风对风筝的作用力与风筝平面相垂直,sin 53°=0.8,g取10 m/s2。(1)求此时风对风筝的作用力的大小和线对风筝的拉力大小。(2)若拉着风筝匀速运动时,主线与水平面成53°角保持不变,这时拉主线的力为10 N,则风对风筝的作用力为多大?风筝平面与水平面的夹角为多大?
解析 (1)风筝平衡时共受到三个力的作用,即重力mg、风对它的作用力F和主线对它的拉力FT,如图所示,以风筝平面方向为x轴,F方向为y轴,建立坐标系,将重力和拉力FT正交分解在x轴方向,mgsin 30°-FTcs 53°=0在y轴方向,F=FTsin 53°+mgcs 30°联立两式,解得FT=3.33 N,F=6.13 N。
(2)同理以水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系。设风对风筝的作用力水平分力为Fx,竖直分力为Fy,由平衡条件,知Fx=FT'cs 53°=10×0.6 N=6 NFy=FT'sin 53°+mg=10×0.8 N+4 N=12 N
二、重要科学思维方法指导:整体法和隔离法在平衡问题中的应用方法概述
考向分析受力分析与物体平衡几乎是每年必考的内容,近年来着重考查连接体的平衡,而连接体平衡问题涉及整体法、隔离法的应用,选题不避常规模型,没有偏难怪题。选择题中物理情境较简单,难度在中等偏易到中等难度之间。
案例探究典例2.如图所示,质量分布均匀的光滑球A与粗糙半球B放在倾角为30°的斜面C上,C放在水平地面上,A、B、C均处于静止状态。已知A与B的半径相等,A的质量为3m,B的质量为m,重力加速度大小为g。则(　　)