【備課】高中物理教科版（2019）必修一：第三章 相互作用 章末素養(yǎng)培優(yōu)課件

章末素養(yǎng)培優(yōu)核心素養(yǎng)（一）核心素養(yǎng)（二）核心素養(yǎng)（三）核心素養(yǎng)（四）核心素養(yǎng)（一）1．重力和重心(1)重力①定義：由于地球的吸引而使物體受到的力．②方向：豎直向下．③大?。篏＝mg.(2)重心：重心是重力的等效作用點．①形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何中心處．②物體的重心不一定在物體上，如質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)的重心不在圓環(huán)上．2．彈力和摩擦力

彈力摩擦力產(chǎn)生條件(1)相互接觸(2)發(fā)生彈性形變(1)相互擠壓(2)接觸面粗糙(3)兩物體有相對運動或相對運動趨勢方向與物體發(fā)生彈性形變的方向相反：(1)支持力、壓力的方向垂直于接觸面(2)繩子拉力沿繩指向繩收縮的方向與相對運動或相對運動趨勢的方向相反大小(1)彈簧彈力：胡克定律(2)發(fā)生微小形變物體的彈力：根據(jù)二力平衡進行計算(1)靜摩擦力根據(jù)二力平衡計算(2)滑動摩擦力：f＝μN3.胡克定律(1)內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小和彈簧的伸長(或縮短)量成正比(2)表達式：F＝kx.(3)勁度系數(shù)：k為彈簧的勁度系數(shù)，它只與彈簧自身的性質(zhì)有關(guān)，單位是N/m.4．力的合成與分解(1)合力與分力：如果力F的作用效果與力F1和F2共同作用的效果相同，我們就稱F為F1和F2的合力，F(xiàn)1和F2為F的分力．(2)力的合成與分解遵從的規(guī)律：平行四邊形定則或三角形定則．(3)力的合成①概念：求幾個力的合力的過程叫作力的合成．②兩個互成角度的力的合力范圍：|F1

－F2|≤F≤F1＋F2.(4)力的分解①概念：求一個已知力的分力叫作力的分解(力的分解與力的合成互為逆運算).②分解方法：a．在實際問題中，通常將已知力按力產(chǎn)生的實際作用效果分解．b．為方便某些問題的研究，在很多問題中都采用正交分解法．5．共點力及其平衡(1)作用于物體上同一點，或者作用在同一個物體上且力的作用線相交于一點的幾個力叫作共點力．(2)物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這個物體就處于平衡狀態(tài)．(3)共點力作用下的物體平衡的條件：物體所受的合外力為零，即F合＝0，若采用正交分解法求解平衡問題，則平衡條件應(yīng)為Fx合＝0，F(xiàn)y合＝0.【典例示范】例12020年初，新型冠狀病毒肺炎疫情嚴(yán)重，全國人民積極捐贈物資支援疫情嚴(yán)重地區(qū)，使用自動搬運車能夠減少人力勞動，提高工作效率，減少人員接觸，降低傳染風(fēng)險．如圖所示，物流公司正在用自動搬運車運送抗疫物資，自動搬運車在水平地面上沿直線勻速前進，物資受到的空氣阻力與速度成正比，下列說法正確的是(

)A．自動搬運車對物資的作用力豎直向上B．自動搬運車對物資的作用力大小大于空氣阻力大小C．不管速度多大，自動搬運車對物資的作用力大小相同D．不管速度多大，自動搬運車對物資的摩擦力大小相同答案：B解析：由共點力的平衡條件可知，自動搬運車對物資的作用力和物資受到的空氣阻力的合力與物資的重力等大反向，所以自動搬運車對物資的作用力和空氣阻力的合力方向豎直向上，自動搬運車對物資的作用力不是豎直向上，故A錯誤；自動搬運車對物資的作用力在水平方向的分力等于空氣阻力，在豎直方向的分力等于物資的重力，所以自動搬運車對物資的作用力大于空氣阻力，故B正確；速度越大，物資受到的空氣阻力越大，則自動搬運車對物資的作用力在水平方向的分力(摩擦力)越大，所以自動搬運車對物資的作用力越大，故C、D錯誤．

答案：B

核心素養(yǎng)（二）1．假設(shè)法本章涉及的假設(shè)法有以下兩種情況：(1)假設(shè)某力存在(或不存在)，在此基礎(chǔ)上判斷物體的狀態(tài)是否與題設(shè)條件一致．若一致，則假設(shè)成立，即此力存在(或不存在)；若不一致，則假設(shè)不成立，即此力不存在(或存在).(2)假設(shè)問題正處于題設(shè)的臨界狀態(tài)，并以此為依據(jù)，展開討論，以尋找解決問題的突破口．2．整體法與隔離法分析物體的受力情況時，將整體法與隔離法配合使用，往往會使問題的解決更準(zhǔn)確，更快捷．(1)整體法是以物體系統(tǒng)為研究對象，從整體或全過程去把握物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律．在運用整體法對物體系統(tǒng)進行受力分析時，不需考慮內(nèi)力．(2)隔離法就是從整個系統(tǒng)中將某一部分物體隔離出來，然后單獨分析被隔離部分的受力情況和運動情況，從而把一個復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為若干個簡單的小問題．3．圖解法圖解法是力學(xué)中常用的解題方法之一，就其解決問題的性質(zhì)而言，有以下兩種情況：(1)進行力的合成或分解的運算，這種情況下要把力的三要素都表示出來，即作出力的圖示．①用圖解法可以求兩個共點力的合力，也可以在力的分解中求分力；②用多邊形法求合力，也是用圖解法求合力的一個具體應(yīng)用．(2)在解決力的分解的動態(tài)平衡問題時，要根據(jù)分力或合力的變化，作出力的平行四邊形或三角形，從而判斷力的變化趨勢或求極值．4．正交分解法(1)正交分解法就是把一個矢量分解到兩個互相垂直的坐標(biāo)軸(x軸和y軸)上，使每個坐標(biāo)軸上的分量都可以進行代數(shù)運算，從而將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算的方法，正交分解法也是平行四邊形定則的應(yīng)用．(2)用正交分解法求多個共點力的合力的步驟：先將各個力分解到兩坐標(biāo)軸上，求出這兩個坐標(biāo)軸上的合力后，再應(yīng)用平行四邊形定則進行合成，以達到化繁為簡的目的．(3)用正交分解法解決共點力平衡問題時，根據(jù)Fx合＝0和Fy合＝0列方程．【典例示范】例3

如圖所示，電線AB下端有一盞電燈，用繩子BC將其拉離墻壁，在保證電線AB與豎直墻壁的夾角θ不變的情況下，使繩子BC由水平方向逐漸向上轉(zhuǎn)動至豎直方向，則繩子BC上的拉力的變化情況是(

)A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大后減小

D．先減小后增大答案：D解析：將電燈向下拉電線BD的力F(大小為電燈的重力G)按作用效果沿電線AB和繩BC的方向分解，F(xiàn)1是沿電線AB方向的分力，F(xiàn)2是沿繩BC方向的分力．隨BC繩轉(zhuǎn)動F的分解情況如圖所示，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)繩BC轉(zhuǎn)到與電線AB方向垂直時，沿繩BC方向的分力最小，由共點力平衡的條件可知繩BC上的拉力先減小后增大．D正確．例4(多選)如圖所示，F(xiàn)1＝2N，F(xiàn)2＝1N，分別作用在B、A兩個疊放的物體上，A、B相對靜止，一起做勻速直線運動．已知兩物體質(zhì)量mA＝mB＝1kg，重力加速度g＝10m/s2，則以下說法正確的是(

)A．A、B兩物體組成的系統(tǒng)所受的合外力為1N，方向水平向右B．A受到B的摩擦力大小為1N，方向水平向右C．B與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.05D．A、B兩物體組成的系統(tǒng)所受的合外力為零答案：BCD

核心素養(yǎng)（三）動摩擦因數(shù)的測定1．實驗方案及結(jié)論：方案一利用砝碼和彈簧測力計(1)原理和步驟：如圖，向砝碼盤C內(nèi)加減砝碼，輕推鐵塊P，使其恰能在水平木板B上向左做勻速滑動．用彈簧測力計測定P受到的重力GP和C(包括砝碼)受到的重力GC，則P所受的滑動摩擦力f＝GC，且f＝μN、N＝GP，可求出P、B間的動摩擦因數(shù)．

【典例示范】例5

如圖，某個實驗小組的同學(xué)設(shè)計了一個測量動摩擦因數(shù)的實驗．把彈簧測力計的一端固定在墻上，另一端與一物塊P相連，用力F拉水平向左拉物塊下面的金屬板，金屬板向左運動，此時測力計的示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測力計的示數(shù)放大畫出)，彈簧測力計的讀數(shù)為________N，物塊P受到金屬板的滑動摩擦力的大小是________N；若用彈簧測力計測得物塊P的重力為13N，則物塊P與金屬板間的動摩擦因數(shù)為________．2.602.600.2解析：由圖示彈簧測力計可知，其最小分度值是0.1N，其讀數(shù)F＝2.60N；由二力平衡條件得：滑動摩擦力f＝F＝2.60N．根據(jù)f＝μN＝μmg，解得動摩擦因數(shù)μ＝0.2.例6

如圖，甲、乙兩圖表示用同一套器材測量鐵塊P與長金屬板之間的動摩擦因數(shù)的兩種不同方法．已知鐵塊P所受重力大小為5N，甲圖使金屬板靜止在水平桌面上，用手通過彈簧測力計向右拉P，使P向右運動；乙圖把彈簧測力計的一端固定在墻上，用力水平向左拉金屬板，使金屬板向左運動．(1)你認為哪種方法較好？你判斷的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)圖中已經(jīng)把兩種方法中彈簧測力計的示數(shù)(單位：N)情況放大畫出，則鐵塊P與金屬板間的動摩擦因數(shù)為________．

以鐵塊P為研究對象，顯然，在甲圖所示方法下，彈簧測力計對鐵塊P的拉力只有在鐵塊勻速前進時才等于滑動摩擦力的大小，但這種操作方式很難保證鐵塊P勻速前進．而在乙圖所示方法下，不論金屬板如何運動，鐵塊P總是處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)等于鐵塊所受滑動摩擦力的大小，故第二種方法較好．0.49

核心素養(yǎng)（四）【典例示范】例7(多選)一名雜技演員在兩幢高10m的樓之間表演“高空走鋼絲”．當(dāng)他緩慢經(jīng)過鋼絲的中點時，鋼絲與水平方向的夾角為10°.已知演員及橫桿的總質(zhì)量為60kg，鋼絲重量不計．重力加速度為10m/s2，sin10°＝0.17，下列說法正確的有(

)A．演員經(jīng)過鋼絲中點時，鋼絲上的張力約為3530NB．演員經(jīng)