第二章 相互作用 力的平衡 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮复习讲义（新教材，鲁科版）

章末素养提升 [科学小报] 据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。飞船入轨后,将按照预定程序,与空间站组合体进行自主快速交会对接。后续,航天员进驻天和核心舱,开启为期6个月的在轨驻留,开展空间站平台维护与照料、机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作以及空间科学实验、技术试验。 [原创新题1] 如图所示,某型号运载火箭模型放在固定架上,箭体与水平面夹角α分别为30°和45°时箭体所受摩擦力的大小恰好相同。则箭体与固定架之间的动摩擦因数为(　　) A. B. C. D. [原创新题2] 如图所示,质量为M的斜面静置在水平地面上,斜面上有一质量为m的火箭模型,水平力F作用在火箭模型上时,两者均保持静止,斜面受到水平地面的静摩擦力为f1,模型受到斜面的静摩擦力为f2。现使F逐渐增大,两者仍处于静止状态,则(　　) A.f1、f2都增大 B.f1、f2可能都减小 C.f1一定增大,f2可能减小 D.f1不一定增大,f2一定增大 静态平衡问题 1.(2020·全国Ⅲ卷,17)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于(　　) A.45° B.55° C.60° D.70° 考题题型归类:基本规律的应用——力的合成、共点力的平衡。 考查巧妙之处:两相等力的合力方向沿两力夹角的平分线。 2.(2020·山东卷,8)如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为(　　) A. B. C. D. 考题题型归类:基本规律的应用——受力分析、正交分解法、隔离法。 考查内容:平衡中的临界问题。 解题关键:判断A、B静止时的运动趋势方向。 动态平衡问题 3.(2022·河北卷,7)如图,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点,将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦。在转动过程中(　　) A.圆柱体对木板的压力逐渐增大 B.圆柱体对木板的压力先增大后减小 C.两根细绳上的拉力均先增大后减小 D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 考题题型归类:基本规律的应用——力的合成、平衡条件、牛顿第三定律。 考查精妙之处:三角形中角的变化存在拐点,从锐角到钝角的变化,导致三角函数值出现拐点。 数学知识应用:正弦定理、三角函数。 平衡与运动学的综合 4.(2020·全国Ⅰ卷,24)我国自主研制了运20 重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21×105 kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度; (2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 考题题型归类:平衡和运动规律的综合应用——平衡条件、匀变速直线运动的规律。 解答分析:离地的临界条件是重力和升力平衡,由平衡条件可求装载货物后的起飞离地速度;由第(1)问中的速度,利用匀变速直线运动的规律,求得加速度的大小和所用的时间。 创新实验 5.(2019·海南卷,12)某同学利用图甲的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码(实验中,每个钩码的质量均为m=50.0 g)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下: ①在绳下端挂上一个钩码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触。 ②系统静止后,记录钩码的个数及指针的位置。 ③逐次增加钩码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内)。 ④用n表示钩码的个数,l表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。 回答下列问题。 (1)根据下表的实验数据在图乙中补齐数据点并作出ln图像。 l 1 2 3 4