第2章 相互作用 章末提升创新应用(2)-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（粤教版 新教材 新高考）

章末提升创新应用(二) 授课提示：对应学生用书第54页 新教材粤教版必修第一册第73页和第76页实验与探究 问题：探究滑动摩擦力大小 如图所示，用弹簧测力计测出木块的重力大小，即为木块对平板小车的压力。用电动机带动平板小车向左缓慢匀速运动，注意观察弹簧测力计指针位置，当指针位置保持相对稳定时，读出其示数，即为木块所受滑动摩擦力的大小。 保持木块与平板小车间接触面的粗糙程度不变，在木块上方依次增加砝码，重复上述步骤；保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，重复上述实验。作出f－FN图像，分析f 与压力及接触面粗糙程度间的关系。 演示：探究静摩擦力大小 如图所示，用弹簧测力计沿水平方向拉静止在水平桌面上的木块A，由弹簧测力计示数为0逐渐增加拉力，直到木块运动为止。观察此过程中弹簧测力计的示数变化，特别要注意木块刚被拉动时弹簧测力计的示数。 在木块上增加砝码，重复上述实验。 试题链接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________。 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。 答案：(1)乙　(2)6.00(6.0和6都对)　0.25 高考链接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。 砝码的质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力ƒ/N 2.15 2.36 2.55 ƒ4 2.93 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)。 解析：(1)由图(b)可读出弹簧秤的示数ƒ4＝2.75 N。 (3)摩擦力表达式ƒ＝μ(M＋m)g，其斜率k＝μg。 (4)图线的斜率k＝＝ N/kg＝3.9 N/kg， 解得μ≈0.40。 答案：(1)2.75 (2)如图所示 (3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40 授课提示：对应学生用书第55页 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。 试题链接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