2021高考物理一轮复习第二单元相互作用物体的平衡核心素养提升__科学思维系列一学案新人教版

1、核心素养提升科学思维系列(一)摩擦力突变问题分析1摩擦力突变问题的特征：核心素养分析：属于物理规律在头脑中的提炼和升华体现了物理观念中的相互作用观念，形成对静摩擦力、滑动摩擦力的基本认知(1)“静静”突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变(2)“静动”突变或“动静”突变物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力(3)“动动”突变某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方

2、向发生“突变”2分析摩擦力突变问题的方法核心素养分析：属于分析、推理等方法在物理领域的具体运用能对突变过程进行分析、推理，提升科学思维中的科学推理能力(1)分析临界状态，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态(2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析题型1“静动”突变 表面粗糙的长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角变大，最大静摩擦力大于滑动摩擦力)，另一端不动，则木块受到的摩擦力ff随角度变化的图象是下列图中的()【解析】本题涉及摩擦力的渐变和突变，

3、我们分阶段研究：初始木板处于水平位置，此时有a0，f0；从木板开始转动到木块与木板发生相对滑动前，木块所受的是静摩擦力，由于木板缓慢转动，可认为木块处于平衡状态由平衡条件可知，f静mgsin，因此，静摩擦力随的增大而增大，它们满足正弦规律变化；木块相对于木板刚要滑动时达到临界状态，此时木块所受的静摩擦力为最大静摩擦力fm，随着继续增大，木块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力，且满足fmf滑；木块相对于木板开始滑动后，f滑mgcos，则木块所受的滑动摩擦力随的增大而减小，满足余弦规律变化；最后，f0.据以上分析可知，选项c正确【答案】c题型2“动静”突变 如图所示，斜面固定在地面上，倾角为37(

4、sin370.6，cos370.8)质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图象是图中的(取初速度v0的方向为正方向，g取10 m/s2)()【解析】滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由fn和nmgcos联立得f6.4 n，方向为沿斜面向下当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsinmgcos，滑块不动，滑块受的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得fmgsin，代入可得f6 n，方向为沿斜面向上，故选项b正确【答案】b题型3“动动”突变 (多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时

5、针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是()【解析】当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度agsingcos；当小木块速度达到传送带速度时，由于tan，即mgcosmgsin，所以速度能够继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为向上，agsingcos，加速度变小，则vt图象的斜率变小，所以b、d正确【答案】bd高分技法摩擦力突变问题注意事项(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题，有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态.(2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦