2021屆高考物理教學(xué)案：第二章 核心素養(yǎng)提升含解析

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021屆高考物理滬科版一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案：第二章 核心素養(yǎng)提升含解析一、整體法、隔離法在平衡問題中的應(yīng)用“科學(xué)思維”之“科學(xué)推理1。如圖1所示,甲、乙兩個(gè)小球的質(zhì)量均為m，兩球間用細(xì)線連接，甲球用細(xì)線懸掛在天花板上.現(xiàn)分別用大小相等的力f水平向左、向右拉兩球，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊。則平衡時(shí)兩球的可能位置是下面的 （)圖1解析用整體法分析,把兩個(gè)小球看做一個(gè)整體，此整體受到的外力為豎直向下的重力2mg、水平向左的力f（甲受到的)、水平向右的力f（乙受到的）和細(xì)線1的拉力，兩水平力相互平衡,故細(xì)線1的拉力一定與重力2mg等大反向，即細(xì)線1一定豎直；再用隔離法，分析乙球受力的情

2、況,乙球受到向下的重力mg，水平向右的拉力f，細(xì)線2的拉力f2。要使得乙球受力平衡，細(xì)線2必須向右傾斜。選項(xiàng)a正確.答案a2。在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，m1m2，如圖2所示,若三角形木塊和兩物體都是靜止的,則 ()圖2a。粗糙水平面對(duì)三角形木塊有水平向右的摩擦力 b。粗糙水平面對(duì)三角形木塊有水平向左的摩擦力 c。質(zhì)量為m1的物體對(duì)三角形木塊有沿斜面向上的摩擦力 d.質(zhì)量為m2的物體對(duì)三角形木塊有沿斜面向下的摩擦力 解析由于三角形木塊和斜面上的兩物體都靜止,可以把它們看成一個(gè)整體，設(shè)三角形木塊質(zhì)量為m，則豎直方向受到重力（m1

3、m2m）g和支持力fn作用處于平衡狀態(tài),受力如圖所示，水平方向無任何滑動(dòng)趨勢(shì)，因此不受水平面的摩擦力作用，故a、b錯(cuò)誤;兩個(gè)物體有沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),它們受到沿斜面向上的摩擦力，由牛頓第三定律可知兩個(gè)物體對(duì)三角形木塊有沿斜面向下的摩擦力，故c錯(cuò)誤,d正確.答案d3。半圓柱體p放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的豎直擋板mn。在半圓柱體p和mn之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體q,整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，如圖3所示是這個(gè)裝置的截面圖.現(xiàn)使mn保持豎直并且緩慢地向右平移，在q滑落到地面之前,發(fā)現(xiàn)p始終保持靜止。則在此過程中，下列說法中正確的是(）圖3a。mn對(duì)q的彈力逐漸減小b。地面對(duì)p的摩擦力

4、逐漸增大c。p、q間的彈力先減小后增大d。q所受的合力逐漸增大解析q的受力情況如圖甲所示，f1表示p對(duì)q的彈力，f2表示mn對(duì)q的彈力，f2的方向水平向左保持不變，f1的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn),由平行四邊形的邊長(zhǎng)變化可知:f1與f2都逐漸增大，故a、c錯(cuò)誤；由于擋板mn緩慢移動(dòng)，q處于平衡狀態(tài)，所受合力為零,故d錯(cuò)誤；對(duì)p、q整體受力分析，如圖乙所示,由平衡條件得，fff2mgtan ，由于不斷增大，故ff不斷增大，故b正確。答案b4.（2019廣東湛江模擬）如圖4所示，三根粗細(xì)均勻完全相同的圓木a、b、c堆放在水平地面上,處于靜止?fàn)顟B(tài)，每根圓木的質(zhì)量為m,截面的半徑為r,三個(gè)截面圓心連線構(gòu)成的等腰三

5、角形的頂角o1120,若在地面上的兩根圓木剛好要滑動(dòng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不考慮圓木之間的摩擦，重力加速度為g，則()圖4a。圓木間的彈力為mgb.下面兩根圓木對(duì)地面的壓力均為mgc。地面上的每根圓木受到地面的作用力為mgd.地面與圓木間的動(dòng)摩擦因數(shù)為解析對(duì)a進(jìn)行受力分析，如圖所示，a處于平衡狀態(tài)，合力為零，則有fn2cos mg,解得fn1fn2mg，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；對(duì)整體受力分析，受到重力、地面的支持力、b受到的向右的摩擦力和c受到的向左的摩擦力,由對(duì)稱性可知，豎直方向有fnbfncmg，故選項(xiàng)b正確；對(duì)b進(jìn)行研究，地面對(duì)b的作用力等于地面對(duì)b的支持力與地面對(duì)b的摩擦力的合力，大于

6、mg，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；對(duì)c，根據(jù)平衡條件得fffn2sin 60mgmg，所以地面對(duì)c的摩擦力大小為mg，根據(jù)摩擦力公式fffnc，可得，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。 答案b二、用對(duì)稱思想巧解非共面力問題“科學(xué)思維”之“科學(xué)推理1。（2019吉林聯(lián)考)蹦床可簡(jiǎn)化為如圖5所示的完全相同的網(wǎng)繩構(gòu)成的正方形，點(diǎn)o、a、b、c等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn).當(dāng)網(wǎng)水平張緊時(shí),若質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從高處豎直落下，并恰好落在o點(diǎn)，當(dāng)該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩aoe、cog均成120向上的張角，此時(shí)o點(diǎn)受到的向下的沖擊力為f，則這時(shí)o點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩的拉力的大小為（重力加速度為g)（） 圖5a. b. c. d.解析設(shè)每根網(wǎng)繩的拉力大小為f，對(duì)結(jié)

7、點(diǎn)o有：4fcos 60f0，解得f,選項(xiàng)b正確。答案b2.(2019廣州綜合測(cè)試）如圖6是懸繩對(duì)稱且長(zhǎng)度可調(diào)的自制降落傘。用該傘掛上重為g的物體進(jìn)行兩次落體實(shí)驗(yàn)，懸繩的長(zhǎng)度l1l2,勻速下降時(shí)每根懸繩的拉力大小分別為f1、f2，則(） 圖6a。f1f2 b.f1f2c。f1f2g d。f1f2g解析物體受重力和n根懸繩拉力作用處于平衡狀態(tài),由對(duì)稱性可知，每條懸繩拉力的豎直分力為,設(shè)繩與豎直方向的夾角為，則有fcos ，解得f，由于無法確定ncos 是否大于1，故無法確定拉力f與重力g的關(guān)系,選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤;懸繩較長(zhǎng)時(shí)，夾角較小,故拉力較小,即f1f2，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，b正確.答案b3。（多選）如

8、圖7所示，完全相同的四個(gè)足球彼此相互接觸疊放在水平面上，每個(gè)足球的質(zhì)量都是m，不考慮轉(zhuǎn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(重力加速度為g)（) 圖7a.下面每個(gè)球?qū)Φ孛娴膲毫鶠閙gb。下面的球不受地面給的摩擦力c.下面每個(gè)球受地面給的摩擦力均為 mgd。上面球?qū)ο旅婷總€(gè)球的壓力均為 mg解析以四個(gè)球整體為研究對(duì)象，受力分析可得，3fn4mg，可知下面每個(gè)球?qū)Φ孛娴膲毫鶠閒nfnmg，選項(xiàng)a正確；隔離上面球分析,由幾何關(guān)系可得,3f1mg，f1mg，選項(xiàng)d正確；隔離下面一個(gè)球分析，fff1mg，選項(xiàng)b、c錯(cuò)誤。答案ad4.如圖8所示，將三個(gè)完全相同的光滑球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于o點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài).已知球半徑為r，重為g，線長(zhǎng)均為r，則每條細(xì)線上的張力大小為（） 圖8a。2g b.g c。g d.g解析本題中o點(diǎn)與各球心的連線以及各球心連線，構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為2r的正四面體,如圖甲所示（a、b、c為各球球心），o為abc的中心，設(shè)oao，根據(jù)圖乙，由幾何關(guān)系知oa