2024年高考物理第一轮复习课件：章末提升 核心素养提升(二)

这是一份2024年高考物理第一轮复习课件：章末提升 核心素养提升(二)，共28页。PPT课件主要包含了μM＋mg，答案2如图所示，答案D等内容，欢迎下载使用。
一　新教材经典素材[素材展示]新教材人教版必修第一册第三章第二节第60页问题和第62页演示——静摩擦力的大小随拉力的变化问题：探究滑动摩擦力大小用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。
如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？
演示：探究静摩擦力大小把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动，此种情况下静摩擦力的大小等于拉力的大小。在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记(图甲)。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。
如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的Ft图像(图乙)。
[素材链接]1．某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案：方案甲：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图甲所示；
方案乙：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示。除弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00 N的砝码。(1)上述两种方案中，更便于操作和读数的方案是________(选填“甲”或“乙”)。(2)该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，并根据数据正确地在坐标纸上作出木块受到的滑动摩擦力 f 和
砝码对木块的压力F的关系图像如图丙。由图像可知，木块重为_________________N，木块与木板间的动摩擦因数为________。
6.00(6.0和6都对)
解析：(1)若用方案甲测量摩擦力，必须让木块匀速运动，弹簧测力计的示数才等于摩擦力，否则拉力不等于摩擦力，而方案乙中无论木板匀速、加速、减速运动，弹簧测力计的示数都等于摩擦力，因此乙方便测量。(2)根据题意得f＝μ(F＋Mg)＝μF＋μMg，则可知图像的斜率等于动摩擦因数，图线与纵轴的截距等于μMg，从而求得μ＝0.25，Mg＝6.00 N。
2．(2018·全国Ⅱ卷)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中ƒ4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。
回答下列问题。(1)ƒ4＝________N。(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出ƒ-m图线。(3)ƒ与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为ƒ＝____________，ƒ-m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________。(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的ƒ-m图线求得μ＝________(保留两位有效数字)。
二　情境化主题突破[情境展示]人类生活离不开“力”，生活中有关力的问题相当多，如教材中提到的“斜坡上的巨石”“传送带运送物品”“斜坡式自动扶梯上的顾客”。生活中这样的例子还有很多，如杂技演员爬竿、机器人手臂抓取物品、电动平衡车载人运动、用斧子把木桩劈开、飘浮在空中的风筝等。这些问题都和三种性质的力及力的合成与分解等力学知识紧密相关。
[情境链接]1．躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐，两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态。下列说法正确的是(　　)
A．甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的B．甲中人不同的躺姿会改变躺椅对人的合力C．乙中人脚用力蹬地时，躺椅对人背部的摩擦力一定沿椅面向上D．乙中人脚用力蹬地时，脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等
解析：甲中人对躺椅的压力是由人发生形变产生的，A错误；甲中无论人的躺姿如何，躺椅对人的作用力均与人的重力大小相等，方向相反，B错误；乙中人脚用力蹬地时，如果人的背部相对于躺椅有向上运动的趋势，人背部所受摩擦力一定沿椅面向下，C错误；以人和躺椅整体为研究对象，乙中人脚用力蹬地时，地对脚的摩擦力和地对躺椅的摩擦力等大反向，由牛顿第三定律知，D正确。
2．(2021·适应性测试广东卷)某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角θ为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是(　　)A．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大B．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小C．左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D．右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
3．如图所示是汽车内常备的两种类型的“千斤顶”，是用于汽车换轮胎的顶升机。甲是“y形”的，乙是“菱形”的，顺时针摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离变小，重物P就被顶升起来，反之则可使P下落，若顶升的是汽车本身，便能进行换轮胎的操作了。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，此时两种类型的“千斤顶”中螺旋杆AB的拉力分别为多大？
解析：对“y形”千斤顶，可建立一个简单的模型。如图a所示，将重物对A处的压力G分解为拉螺旋杆的力F1和压斜杆的力F，作平行四边形。由图可知F1＝G ct θ。
答案：均为G ct θ
4．如图所示，风筝借助于均匀的风和牵线对其作用，才得以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垂直，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，建立一个坐标系，将重力和拉力FT正交分解。在x轴方向：mg sin 30°－FTcs 53°＝0在y轴方向：F＝FTsin 53°＋mg cs 30°解得FT≈3.33 N，F≈6.13 N。