第二章 相互作用—力 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轮教师用书word（新教材，粤教版）

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(　C　) A. B. C. D. 解析:由题意可以判断出,当倾角α=30°时,箭体受到的摩擦力是静摩擦力,大小为f1=mgsin 30°,当α=45°时,箭体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f2=μFN=μmgcos 45°,由f1=f2得μ=,故C正确。 [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(　C　) 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 解析:对整体受力分析,受到重力、推力、地面的支持力及静摩擦力,则有f1=F,则F增大,f1一定增大。再对火箭模型受力分析,受重力、支持力、推力,可能有静摩擦力;若mgsin θ>Fcos θ,静摩擦力沿着斜面向上,大小为f2=mgsin θ-Fcos θ,当F增大时,f2变小;若mgsin θ=Fcos θ,静摩擦力为零,当F继续增大时,静摩擦力沿斜面向下,即f2变大;若mgsin θ<Fcos θ,静摩擦力沿着斜面向下,大小为f2=Fcos θ-mgsin θ,F增大时,f2变大,故f2可能减小,也可能增大。故C正确。 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(　B　) 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。 解析: 取O点为研究对象,O点在三力的作用下处于平衡状态,对其受力分析如图所示,FT1=FT2,两力的合力与F等大反向,根据几何关系可得2β+α=180°,所以β=55°。 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(　C　) 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。 解析:根据题述,物块A、B刚要滑动,可知A、B之间的摩擦力fAB=μmgcos 45°,B与木板之间的摩擦力f=μ·3mgcos 45°。隔离A分析受力,由平衡条件可得轻绳中拉力F=fAB+mgsin 45°;对A、B整体,由平衡条件有2F=3mgsin 45°-f,联立解得μ=,选项C正确。 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(　B　) 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。 解析: 设两绳子对圆柱体的拉力的合力为FT,木板对圆柱体的支持力为FN,绳子与竖直方向的夹角为β,从右向左看如图所示,在矢量三角形中,根据正弦定理==,在木板缓慢转动直至水平过程中,α不变,γ从90°逐渐减小到0°,又γ+β+α=180°,且α<90°,可知90°<γ