第2章 相互作用 章末核心素养提升(Word教参)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习(湖北专版)
章末核心素养提升
一、物理建模能力的培养
1.轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题
模型 | 轻杆 | 轻绳 | 轻弹簧 | |
图示 | ||||
模型 特点 | 形变 特点 | 只能发生微小形变 | 柔软,只能发生微小形变,各处张力大小相等 | 既可伸长,也可压缩,各处弹力大小相等 |
方向 特点 | 不一定沿杆,固定杆的可以是任意方向 | 只能沿绳,指向绳收缩的方向 | 沿弹簧轴线,与形变方向相反 | |
作用效果特点 | 可以提供拉力、支持力 | 只能提供拉力 | 可以提供拉力、支持力 | |
大小突变特点 | 可以发生突变 | 可以发生突变 | 一般不能发生突变 | |
解决三种模型问题时应注意的事项:
(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型.
(2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态.
(3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态.
如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45°角,重力加速度为g,则下列叙述正确的是( C )
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A.小球A、B受到的拉力FTOA与FTOB相等,且FTOA=FTOB=mg
B.弹簧弹力大小为mg
C.A球质量为m
D.光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
2.轻绳套轻环的动态平衡模型
物理的学习特别强调分析、推理和建模能力的培养,特别是对于题目隐含条件的挖掘,找到解决问题的突破口,此称为破题能力.在本章有一类典型的共点力平衡问题,即轻绳套光滑轻环的动态平衡分析问题,如图所示.
绳上套的是光滑轻环,作用在绳上形成“活结”,此时绳上的拉力处处相等,平衡时与水平面所成夹角相等,即α=β.当动点P移至P′时,绳长保持不变,夹角α=β也保持不变,Q移至Q′,这与绳“死结”模型截然不同.
此类问题破题关键有两点:
(1)不计轻环与绳间的摩擦时,左右两段绳中张力相等,左右两段绳与竖直方向的夹角也相等.
(2)绳总长度l不变时,sin θ=,绳中张力和绳与竖直方向的夹角θ随两悬点水平距离d的变化而变化.
如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小FTA、FTB的变化情况是( B )
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