第2章 格物致用2 生活中无处不在的平衡问题(教参Word版)-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮讲义

该高中物理高考复习讲义聚焦平衡问题核心考点，涵盖弹力、摩擦力分析及共点力平衡条件应用，按现代科技、日常生活、灾难救援等真实情境分类整合知识点。通过考点梳理、受力分析方法指导、典型真题精讲等环节，帮助学生构建平衡问题解题框架，突破应用难点。 资料以情境化命题为特色，结合科学思维与模型建构，如典例2梯子问题引导学生抽象光滑墙壁-粗糙地面模型，培养受力分析能力。设置从基础到综合的分层解析，配合即时反馈，高效提升学生应用物理观念解决实际问题的应考能力，为教师精准把控复习节奏提供实用指导。

平衡问题在生活中无处不在．交通出行处处离不开受力，离不开平衡；生活起居处处涉及受力，涉及平衡．工厂生产、工地建筑、科学研究、特殊事件等等，无不涉及平衡问题．随着高考命题对应用性要求的加强，以生产、生活情景为背景，考查平衡问题会是高考命题的热点之一． 现代科技类 [典例1]　“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行．破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是(　　) [解析]　A　[船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体；摩擦力与相对运动方向相反．故选A.] 日常生活类 [典例2]　如图所示，一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，某工人站立于梯子上，下列说法正确的是(　　) A．地面对梯子的摩擦力方向水平向右 B．人和梯子组成的系统受三个力作用 C．梯子对工人的作用力竖直向上 D．地面对梯子的作用力竖直向上 [解析]　C　[对人和梯子组成的系统受力分析，由平衡条件可得，梯子在水平方向受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力，故A错误；人和梯子组成的系统在竖直方向上受重力、地面的支持力，因为墙光滑，所以竖直墙对梯子没有摩擦力；在水平方向上，受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力，共四个力作用，故B错误；对人受力分析，人受到竖直向下的重力，根据平衡条件，梯子对工人的作用力竖直向上与重力平衡，故C正确；地面对直梯的作用力为支持力和摩擦力的合力，方向斜向左上方，故D错误．] [典例3]　图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架．共有四个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用．现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支承面与水平方向成α角．蒸锅和里面的食物总计重为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)(　　) A. 　　B.　　C.　　D. [解析]　B　[对蒸锅进行受力分析可得4F支cos α＝G，解得F支＝ ，A、C、D错误，B正确．] 灾难救援类 [典例4]　山区强降雨会导致山洪暴发，人处在山洪之中会有生命危险．如图甲所示，山洪暴发，某些人处在一定倾角的斜面上，正被山洪冲击，救援人员投下缆绳，处在危险中的人员用力拉住缆绳，该过程可抽象为如图乙所示．山洪对人的作用力可表示为F＝kSv2，其中k＝1 000 kg/m3，S是人体浸入水中的横截面积，v为山洪流速．斜面由于水的冲刷非常光滑，人和斜面间的摩擦力可忽略．已知当人体浸入水中横截面积为0.02 m2，洪水流速为3 m/s时，为了使人恰好处于静止，缆绳给人的拉力最小值为300 N．求当人体浸入水中横截面积为0.04 m2，洪水流速为5 m/s时，为了使人能静止，则缆绳给人的拉力的最小值为多少？(g取10 m/s2) [解析]　当人体浸入水中横截面积为0.02 m2，洪水流速为3 m/s时，洪水冲击力F1＝kSv2＝180 N， 根据平衡条件得F－F1－mg sin α＝0， 当人体浸入水中的横截面积为0.04 m2，洪水流速为5 m/s时，洪水冲击力F2＝kS′v′2＝1 000 N， 根据平衡条件得F′－F2－mg sin α＝0，可得缆绳此时给人的拉力的最小值为F′＝1 120 N. [答案]　1 120 N 学科网（北京）股份有限公司 $