《 备考指南 物理 》课件_第3章 章末核心素养.pptx

;素养一千变万化之“斜面”模型

1．力和加速度的分解

在应用牛顿第二定律时，若某个力与加速度不在一条直线上，往往采用正交分解的方法将在加速度方向和垂直加速度方向上进行分解，然后应用合成并应用牛顿第二定律求解相关问题．不分解力而分解加速度是同样有效的方法，有时比分解力更简单，分解时将加速度在某个力的方向和垂直该力的方向上分解．

2．不同情境中的整体法

(1)当两个或两个以上物体以不同形式连接，构成一个系统，且系统内各物体加速度不相同时，牛顿第二定律照样能应用于整体．;例1(2021年北大附中深圳南山分校高三一模)一质量为m的乘客站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以大小为a0的加速度加速上行，如图所示．重力加速度大小为g.该过程中，乘客对踏板的压力大小为 ()

A．mg

B．ma0sinθ

C．mg＋ma0sinθ

D．mg－ma0sinθ;

【答案】C

【解析】该过程中，乘客在竖直向上方向的加速度大小a＝a0sinθ，设踏板对乘客的支持力大小为F，在竖直方向上，由牛顿第二定律有F－mg＝ma.由牛顿第三定律可得，乘客对踏板的压力大小N＝F＝mg＋ma0sinθ，C正确，A、B、D错误.;变式1如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角分别为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，己知所有接触面都是光滑的，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ()

A．Mg＋mg

B．Mg＋2mg

C．Mg＋mg(sinα＋sinβ)

D．Mg＋mg(cosα＋cosβ);【答案】A

【解析】取a、b、M整体为研究对象，其竖直方向受力情况及系统内各物体运动状态如图所示．以竖直向上为正方向，在竖直方向上由牛顿第二定律得FN－(M＋2m)g＝M＋m·a1y＋m·a2y，其中，a1y＝－g·sin2α，a2y＝－g·sin2β，故水平桌面对楔形木块的支持力FN＝Mg＋mg，由牛顿第三定律得A正确．;素养二动力学中的“等时圆”模型

1．模型特征

(1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端，由静止开始滑到环的最低点所用时间相等，如图甲所示．

(2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦，由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所??．;(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦上端，由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示．;例2(2021年江苏连云港模拟)游乐场有两个沙坡PM、QM，P、Q、M三点在同一竖直圆周上，圆心为O，圆周最低点为M，P、Q，位置如图所示．一游客分别从P、Q两点由静止下滑到M点的过程中，加速度分别为a1、a2，经历的时间分别为t1、t2，损失的机械能分别为E1、E2，到达M点的速度分别为v1、v2，则 ()

A．a1a2 B．t1＝t2

C．E1E2 D．v1v2;变式2(2021年山东高三一模)如图所示，在斜面上同一竖直面内有四条光滑细杆，其中OA杆竖直放置，OB杆与OD杆等长，OC杆与斜面垂直放置，每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，四个环分别从O点由静止释放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4.下列关系正确的是 ()

A．t1t2 B．t1t3

C．t2＝t4 D．t2t4

【答案】D;素养三从抽象的生产、生活中建立物理模型

例3(2021年烟台名校模拟)如图甲所示，高层建筑室外擦玻璃的工人在进行室外作业．为了保障安全，他们身上都绑有安全带，安全带上有救生缓降器，缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成，以保证工人的安全．设某次工人完成高空作业后从离地面某高度;【答案】D;v－t图像与时间轴围成的面积表示位移，工人初始位置离地面高度等于曲线与时间轴围成的面积，小于v1t2，C错误；根据牛顿第二定律，结合图像的斜率可知，斜率先减小到零后反向增大，再减小，则加速度减小到零然后方向反向，再增大．对于斜率先减小后反向增大过程，由mg－T＝ma，可知拉力一直增大；最后斜率为负，加速度为负，且加速度减小，有T－mg＝ma，则拉力减小，D正确．;变式3(2021年山东模拟预测)如图甲所示是某科技馆内的一种设备——“娱乐风洞”，该设备通过人工制造和控制气流，把人“吹”起来，体验太空飘浮的感觉．图乙为该风洞的简化示意图，其主体是一个高H＝6.5m的圆柱形竖直管道，开启管道底部的气流，恰好使一位质量为m＝60kg的游客悬浮在A点，由于设备故障，气流突然消失，游客开始做自由落体运动；为保障安全，在游客下落h＝4.05m到B点时，启动备用装置立即产生更强的恒定气流，游客继续下落t2＝0.3s到靠近管道底部的