8 章末優(yōu)化提升 學案

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章末優(yōu)化提升       []2~0*22版&新%教材教輔[#]        []《優(yōu)化^方@&案》教輔*[%]專題一　物體的受力分析1．受力分析的方法：整體法與隔離法項目整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內物體之間的相互作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體2．受力分析時需要注意的問題(1)只分析所受的力在進行受力分析時，一定要注意，我們分析的是物體“受到”的力，而不是物體對外施加的力，也不要把作用在其他物體上的力，錯誤地認為通過“力的傳遞”而作用在研究對象上。       []@%《優(yōu)^化&方案#》教輔[](2)只分析外力       []@2022版新教%材~#教輔*[]對幾個物體的整體進行受力分析時，這幾個物體間的作用力為內力，不能在受力圖中出現；當把某一物體單獨隔離分析時，原來的內力變成了外力，要畫在受力分析圖上。(3)合力與分力進行受力分析時，同一物體受到的合力與分力是“等效替代”的關系，不能同時出現。(4)力與物體的運動狀態(tài)分析物體受力時，要注意物體所處的狀態(tài)，物體所處的狀態(tài)不同，其受力情況一般也不相同。如：放在水平傳送帶上的物體隨傳送帶一起運動時，若傳送帶加速運動，物體受到的摩擦力向前；若傳送帶減速運動，物體受到的摩擦力向后；若傳送帶勻速運動，物體不受摩擦力作用。　如圖，在斜面上木塊A與B的接觸面是水平的，繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止。則關于木塊A和木塊B受力個數不可能為(　　)A．2個和4個    B．3個和4個       []2*02&~2版@新教材教#輔[]C．4個和4個    D．4個和5個[解析]　B至少受到重力、A對B的壓力、斜面的支持力三個力，A對B可能有摩擦力，可能無摩擦力，斜面對物體B也可能有靜摩擦力，也有可能沒有靜摩擦力，B靜止，則這兩個摩擦力至少有一個，因此B受到4個力或5個力；而A受到除支持力與重力外，可能受到拉力與B對A的摩擦力，因此A可能受到2個力或4個力。當B對A沒有摩擦力時，A、B受力個數分別為2個和4個；當B對A有摩擦力時，斜面對物體B也可能有靜摩擦力，也有可能沒有靜摩擦力，A、B受力個數可能為4個和4個或4個和5個。[答案]　B[針對訓練1]　(2020·四川彭州中學模擬)如圖所示，a、b兩個質量相同的球用線連接，a球用線懸掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，下列圖示正確的是(　　)解析：選B。對b球受力分析，受重力、垂直于斜面向上的支持力和細線的拉力，由于三力平衡時三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故細線拉力斜向右上方，故A錯誤；再對a、b兩個球整體受力分析，受總重力、垂直于斜面向上的支持力和上面細線的拉力，再次根據共點力平衡條件判斷上面的細線的拉力方向斜向右上方，故B正確，C、D錯誤。　(2020·綏化聯考)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力。則木板P的受力個數為(　　)A．3    B．4C．5    D．6[解析]　P、Q一起沿斜面勻速下滑時，木板P的上表面光滑，整體分析，受力平衡，受重力、斜面支持力、斜面的摩擦力；隔離滑塊Q分析受力，受到三個力：重力、P對Q的支持力、彈簧對Q沿斜面向上的彈力；再隔離木板P分析受力，受到：P的重力、Q對P的壓力、彈簧對P沿斜面向下的彈力、斜面對P的支持力、斜面對P的摩擦力，故C正確。       []《^~優(yōu)化%方案》#教輔@[][答案]　C       []202^%2~版新教材@教輔*[]專題二　摩擦力的“突變”問題       []20@2#2版%新教材教輔^[*]分類說明案例圖示靜—靜“突變”物體在摩擦力和其他力作用下處于平衡狀態(tài)，當作用在物體上的其他力發(fā)生突變時，如果物體仍能保持靜止狀態(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小或方向將會發(fā)生“突變”在水平力F作用下物體靜止于斜面，F突然增大時物體仍靜止，則所受靜摩擦力大小或方向將“突變”靜—動“突變”物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態(tài)，當其他力變化時，如果物體不能保持靜止狀態(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變”為滑動摩擦力放在粗糙水平面上的物體，水平作用力F從0逐漸增大，物體開始滑動時，物體受到地面的摩擦力由靜摩擦力“突變”為滑動摩擦力動—靜“突變”在摩擦力和其他力作用下，做減速運動的物體突然停止滑行時，物體將不受摩擦力作用，或滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力滑塊以v0沖上斜面做減速運動，當到達某位置靜止時，滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力動—動“突變”某物體相對于另一物體滑動的過程中，若突然相對運動方向變了，則滑動摩擦力方向發(fā)生“突變”水平傳送帶的速度v1大于滑塊的速度v2，滑塊受到的滑動摩擦力方向向右，當傳送帶突然被卡住時滑塊受到的滑動摩擦力方向“突變”為向左　(多選)(2020·遼寧鞍山高一期中)如圖所示，水平木板上有質量m＝3.75 kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小如圖2所示，取重力加速度g＝10 m/s2，下列判斷正確的是(　　)A．t＝1 s時外力F等于零B．t＝6 s時外力F可能等于5 NC．物塊與木板間的動摩擦因數為0.08D．物塊與木板間的動摩擦因數為0.11[解析]　根據題意可知水平木板表面粗糙，因為物塊在水平方向上的摩擦力在t＝1 s時為零，若受到不為零的外力F作用，則必定會產生摩擦力，故互相矛盾，因此t＝1 s時F＝0，故A正確；由題圖可知，物塊受到的最大靜摩擦力為4 N，外力需要大于最大靜摩擦力才可能讓該物體受到的摩擦力從靜摩擦力變成滑動摩擦力，而在t＝6 s時，該物體受到的摩擦力剛好從靜摩擦力變成滑動摩擦力，所以外力F必定大于4 N，可能是5 N，故B正確；由圖可知，物體受到的滑動摩擦力f＝3 N，因為f＝μmg，動摩擦因數μ＝＝＝0.08，故C正確，D錯誤。       []2*02#%2@版~新教材教輔[][答案]　ABC[針對訓練2]　(2020·吉林高二期末)物體A的質量為1 kg，置于水平地面上，物體與地面的動摩擦因數為μ＝0.2。從t＝0開始物體以一定初速度v0向右滑行的同時，受到一個水平向左的恒力F＝1 N的作用，則下圖中能反映物體受到的摩擦力f隨時間變化的圖像是(取向右為正方向，g＝10 m/s2)(　　)       []《優(yōu)化方&#案》~@教^輔[]       []20^22版新#教&*材教輔%[]解析：選A。物體首先受到滑動摩擦力，大小f＝μmg＝2 N，方向水平向左，做勻減速直線運動，當速度減為0，物體處于靜止，所受的摩擦力為靜摩擦力，大小為f＝1 N，方向水平向右。專題三　物體平衡中的臨界和極值問題1．臨界問題(1)臨界狀態(tài)：物體的平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài)。(2)當某物理量發(fā)生變化時，會引起其他物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現”或“恰好不出現”，這類問題的描述中經常出現“剛好”“恰好”等詞語。(3)處理這類問題的最有效方法是假設推理法，也就是先假設，再根據平衡條件及有關知識列平衡方程，最后求解。(4)常見的臨界狀態(tài)狀態(tài)臨界條件兩接觸物體脫離與不脫離相互作用力為0(主要體現為兩物體間的彈力為0)繩子斷與不斷繩中張力達到最大值繩子繃緊與松弛繩中張力為0存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動或相對靜止靜摩擦力達到最大2．極值問題：也就是指平衡問題中，力在變化過程中的最大值和最小值問題。解決這類問題常用以下三種方法：(1)解析法：根據物體的平衡條件列方程，在解方程時，采用數學知識求極值或者根據物理臨界條件求極值。(2)圖解法：根據物體的平衡條件作出物體的受力分析圖，畫出平行四邊形或矢量三角形進行動態(tài)分析，確定最大值或最小值。(3)極限法：極限法是一種處理臨界問題的有效方法，它是指通過恰當選取某個變化的物理量將問題推向極端(“極大”“極小”“極右”“極左”等)，從而把比較隱蔽的臨界現象暴露出來，使問題明朗化，便于分析求解。　如圖所示，物體的質量為2 kg，兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個方向與水平線成θ＝60°的拉力F，若要使兩繩都能伸直，求拉力F的大小范圍(g取10 m/s2)。       []《優(yōu)@*化%方案》&#教輔[][解析]　A的受力情況如圖，由平衡條件得F sin θ＋F1sin θ－mg＝0       []%&#《*優(yōu)化方@案》教輔[]F cos θ－F2－F1cos θ＝0       []《優(yōu)化方案^》~#教輔%[@]由上述兩式得F＝－F1F＝＋令F1＝0，得F最大值       []2022版&新教^~#%材教輔[]Fmax＝＝N令F2＝0，得F最小值Fmin＝＝N綜合得F的取值范圍N≤F≤N。[答案]　N≤F≤N