高考物理一轮复习 第三章 力与运动核心素养提升学案 粤教版-粤教版高三全册物理学案.doc

第三章力与运动核心1.科学思维(千变万化之“斜面模型”)斜面模型是中学物理中常见的模型之一。斜面模型的基本问题有物体在斜面上的平衡、运动及受力问题。通过斜面模型借助斜面的几何特点尤其是斜面的角度关系可以对共点力的平衡、牛顿运动定律、匀变速运动规律以及功能关系等知识整体法与隔离法、极值法、极限法等物理方法进行考查。考生在处理此类问题时要特别注意受力分析、正交分解法以及牛顿第二定律的运用。模型一斜面中的“平衡类模型”【典例1】(2019·福州模拟)如图1所示有一倾角为θ的斜面斜面上有一能绕固定轴B转动的木板AB木板AB与斜面垂直把球放在斜面和木板AB之间不计摩擦球对斜面的压力为F1对木板的压力为F2。将板AB绕B点缓慢推到竖直位置的过程中则()图1A.F1和F2都增大B.F1和F2都减小C.F1增大F2减小D.F1减小F2增大解析小球受到三个共点力作用而处于动态平衡状态三个力首尾相连构成一个闭合矢量三角形如图所示由图可知将板AB绕B点缓慢推到竖直位置的过程中F1和F2均增大故A正确。答案A模型二斜面中的“动力学模型”【典例2】(多选)(2019·日照一模)如图2所示斜面A固定于水平地面上在t＝0时刻滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面t＝t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中可能正确的是()图2解析若斜面是光滑的则滑块在上滑和下滑的过程中所受合力为重力沿斜面向下的分力大小、方向均不变故A正确；若斜面不光滑且滑块上滑过程中所受的滑动摩擦力大于重力沿斜面向下的分力则滑块沿斜面上升到最高点后会静止在斜面上故B正确；若斜面不光滑且滑块在斜面上运动时所受的滑动摩擦力(即最大静摩擦力)小于重力沿斜面向下的分力则滑块在上升过程中由重力沿斜面向下的分力和沿斜面向下的滑动摩擦力充当合外力而在下降过程中由重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的滑动摩擦力充当合外力所以滑块沿斜面下滑的加速度一定小于沿斜面上滑的加速度故C错误D正确。答案ABD模型三斜面中的“连接体模型”【典例3】如图3甲所示两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连B距地面一定高度A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动斜面固定在水平地面上。已知mA＝2kgmB＝4kg斜面倾角θ＝37°。某时刻由静止释放A测得A沿斜面向上运动的v－t图象如图乙所示。已知g取10m/s2sin37°＝0.6cos37°＝0.8。求：图3(1)A与斜面间的动摩擦因数；(2)A沿斜面向上滑动的最大位移的大小；(3)滑动过程中细线对A的拉力所做的功。解析(1)在0～0.5s内根据图乙知A的加速度大小a1＝eq\f(v1t)＝eq\f(20.5)m/s2＝4m/s2此时间段B的加速度大小与A的加速度大小相等分析可知有mBg－mAgsinθ－μmAgcosθ＝(mA＋mB)a1解得μ＝0.25。(2)B落地后A继续减速上升对A受力分析由牛顿第二定律得mAgsinθ＋μmAgcosθ＝mAa2代入数据可得a2＝8m/s2故A减速向上滑动的位移s2＝eq\f(veq\o\al(21)2a2)＝0.25m在0～0.5s内A加速向上滑动的位移s1＝eq\f(veq\o\al(21)2a1)＝0.5m所以A沿斜面向上滑动的最大位移的大小s＝s1＋s2＝0.75m。(3)A沿斜面向上滑动的过程中只有A加速上滑过程细线对A的拉力做功由动能定理知W－(mAgsinθ＋μmAgcosθ)s1＝eq\f(12)mAveq\o\al(21)－0解得细线对A的拉力所做的功W＝12J。答案(1)0.25(2)0.75m(3)12J2.科学思维(轻弹簧模型)轻弹簧模型是高考中常见的物理模型之一。在物体运动引起弹簧形变的过程中从力的角度看弹簧上的弹力是变力从能量的角度看弹簧是储能元件。因此借助弹簧模型可以很好地考查考生的分析综合能力。在高考试题中对弹簧(主要是轻弹簧)模型的考查主要涉及三个方面：静力学中的弹簧问题、动力学中的弹簧问题以及与能量转化有关的弹簧问题。考生在处理这些问题时要特别注意弹簧“可拉可压”的特性以及弹簧弹力不可突变的特性。模型一轻弹簧模型中的“平衡模型”【典例1】如图4所示一质量为m的木块与劲度系数为k的轻质弹簧相连弹簧的另一端固定在斜面顶端。木块放在斜面上能处于静止状态。已知斜面倾角θ＝37°木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。弹簧在弹性限度内最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力加速度为gsin37°＝0.6cos37°＝0.8。则()图4A.弹簧可能处于压缩状态B.弹簧的最大形变量为eq\f(3mg5k)C.