第3章相互作用章末核心素养提升 学案(含答案)
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1、章末核心素养提升章末核心素养提升 一、科学态度与责任重心位置与物体平衡关系的应用 从物理学的角度来看,重心的位置和物体的平衡之间有着密切联系,主要体现在 两个方面:物体的重心在竖直方向的投影只有落在物体的支撑面内或支撑点上, 物体才可能保持平衡;物体的重心位置越低,物体的稳定程度便越高。 【例 1】 长度为 L 的相同的砖块平堆在地面上,上面一块相对下面一块伸出L 4, 如图所示,那么最多可以堆放多少块砖而不翻倒? 答案 4 块 解析 砖块被放到一定数目时,将会以第一块砖的上表面的最右端为支点翻倒, 但第一块砖不会翻倒, 因此应该以第一块砖上面所有的砖块为一个整体进行分析, 它们的总重心不能落
2、在第一块砖的上表面之外。 设一共可以堆放 n 块砖而不翻倒。第一块砖之上共有(n1)块砖,其总重心不能 超出第一块砖的上表面之外。由此可列方程 L1 4L(n2) 2 3 4L,解得 n4,所 以最多可以堆放 4 块砖而不翻倒。 【针对训练】 如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图,O 点是“不倒翁”的重心。 将“不倒翁”扳到位置 1 后释放, “不倒翁”向右摆动, 经过竖直位置 2 到达另一侧最大摆角的位置 3,关于这一现象,下列说法中正确 的是( ) A“不倒翁”在位置 3 时,重力和支持力是一对平衡力 B只有在位置 2,“不倒翁”受到的重力方向才竖直向下 C“不倒翁”之所以
3、不倒是因为重心很低 D“不倒翁”从位置 2 到位置 3 是受到水平向右的力的作用 答案 C 解析 重力的方向总是竖直向下,由于不倒翁在水平面上,因此支持力的方向竖 直向上,从图 1 和 3 中可以看出,重力和支持力不在一条直线上,因此重力和支 持力不是一对平衡力,故 A、B 错误;物体的重心越低,稳定性越好,因此“不 倒翁”之所以不倒是因为重心很低,故 C 正确;“不倒翁”从位置 2 到位置 3, 仍只受重力和桌面的支持力,并没受水平方向的力,因为在位置 2,不倒翁有水 平向右的速度,所以不会停在位置 2,故 D 错误。 二、物理观念摩擦力的被动性 1方向的被动性:静摩擦力的方向与物体受主动力
4、的方向、运动状态有关。 2大小的被动性:静摩擦力的大小与物体受主动力的大小、运动状态有关。 【例 2】 如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,同时受到水平方向的两 个力, F18N, 方向向右, F212 N, 方向向左。 当 F2从 12 N 逐渐减小到零时, 物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是( ) A逐渐减小 B先减小后增大 C逐渐增大 D先增大后减小 答案 B 解析 当 F18 N,F212 N 时,此时的静摩擦力大小为 4 N,方向向右,当 F2 从 12 N 逐渐减小至 8 N 的过程中,静摩擦力从 4 N 逐渐减小到 0,当 F2从 8 N 逐渐减小到零时,静摩
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