高考物理一轮复习核心素养微专题三“转移研究对象法”的应用课件

高考物理一轮复习核心素养微专题三“转移研究对象法”的应用课件

核心素养微专题 三 “转移研究对象法”的应用　 【素养养成】 1.应用条件:分析某作用力时,若其受力物体的受力复杂或已知信息较少,而其 反作用力的受力物体的受力较简单或已知信息较多时,可考虑应用转移研究 对象法。 2.应用思路: (1)分析所求力的受力物体的受力情况和已知信息,判断该力是否可以直接求 出。 (2)若不能直接求出,则转换研究对象,分析待求力的反作用力。 (3)求出其反作用力后,由牛顿第三定律确定待求力的大小、方向。 【典例突破】 【典例1】(多选)(2018·保定模拟)如图,一个人站在水平地面上的长木板上用 力F向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速 度为g,则 (　　) A.箱子对木板的摩擦力方向向右 B.木板对地面的摩擦力方向向左 C.木板对地面的压力大小为3mg D.若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg 【点睛】 (1)分析箱子对木板的摩擦力时,可转换为分析木板对箱子的摩擦力。 (2)分析木板对地面的摩擦力和压力时,可转换为分析地面对木板的摩擦力和 支持力。 【解析】选A、C。以箱子为研究对象,水平方向上,木 板对箱子的摩擦力与人推箱子的力平衡,所以,木板对 箱子的摩擦力方向向左,根据牛顿第三定律,箱子对木 板的摩擦力方向向右,选项A正确;以整体为研究对象, 地面对木板的支持力与整体所受的重力平衡,所以地面 对木板的支持力为3mg,根据牛顿第三定律,木板对地面 的压力大小为3mg,选项C正确、D错误;以整体为研究对象,地面对木板的摩擦 力为0,所以木板对地面的摩擦力为0,选项B错误。 【典例2】(2018·海口模拟)建筑工人用如图 所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为 70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将 20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略 绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的 压力大小为(g取10 m/s2) (　　) A.510 N　　　　　　 B.490 N C.890 N　　　　　　 D.910 N 【点睛】 (1)分析建筑材料对绳子的拉力时,可转换为分析绳子对建筑材料的拉力。 (2)分析工人对地面的压力时,可转换为分析地面对人的支持力。 【解析】选B。设绳子对建筑材料的拉力为F1,F1-mg =ma F1=m(g+a)=210 N,绳子对人的拉力F2=F1=210 N。人处于静止,则地面对人的支 持力FN=m0g-F2=490 N,由牛顿第三定律知:人对地面的压力FN′=FN=490 N,选项B 正确。 【强化训练】 1.(多选)(2018·南昌模拟)如图所示,物体 b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直 墙壁上,a、b均处于静止状态,下列说法正 确的是 (　　) A.a对墙壁的摩擦力方向向下 B.b对a的摩擦力方向向上 C.增大水平推力F,a对墙壁的摩擦力变大 D.增大水平推力F,b对a的摩擦力不变 【解析】选A、D。以b为研究对象,在竖直方向上,b受 到的重力与a给它的摩擦力平衡,所以a对b的摩擦力方 向向上,大小始终等于mbg,根据牛顿第三定律,b对a的 摩擦力方向向下,大小始终等于mbg,选项B错误、D正确。 以整体为研究对象,在竖直方向上,墙对a的摩擦力与整 体所受的重力平衡,所以,墙对a的摩擦力方向向上,大小始终等于mag+mbg,根 据牛顿第三定律,a对墙的摩擦力方向向下,大小始终等于mag+mbg,选项A正 确,C错误。 2.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竿, 竿上有一质量为m的人可以看成质点,当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑 时,竿对地面上的人的压力大小为(　　) A.(M+m)g+ma B.(M+m)g-ma　 C.(M+m)g　 D.(M-m)g 【解析】选B。对竿上的人分析,根据牛顿第二定律得:mg-f=ma,解得:f=mg-ma, 则由牛顿第三定律知人对竿的摩擦力为:f′=f=mg-ma,对竿分析,根据共点力平 衡得:N=Mg+f′=(M+m)g-ma。由牛顿第三定律得竿对地面上的人的压力大小 为(M+m)g-ma,故B正确,A、C、D错误。 3.如图,长木板静止在水平桌面上,质量为m的木块在木板上水平向左滑行,木 板的质量M=3m。已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。 则木板所受桌面的摩擦力大小为 (　　) A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg 【解析】选A。对木块受力分析,受重力mg、长木板的 支持力FN和向右的滑动摩擦力f1,有f1=μFN,FN=mg 故f1=μmg 再对长木板受力分析,受到重力Mg、木块对长木板向下 的压力FN′、木块对其向左的滑动摩擦力f1′、桌面 对长木板的支持力FN″和向右的静摩擦力f2,根据共点 力平衡条件,有f1′=f1=f2,故f2=μmg,故本题选A。 4.如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁 铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m。当A、B均 处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm。不计地磁场对磁铁 的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2) 【解析】对A受力分析,如图所示,由平衡条件得 k(L-L0)+F-mg=0 解得F=4 N 故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上 由牛顿第三定律得A对B的作用力 F′=F=4 N,方向竖直向下 对B受力分析如图所示,由平衡条件得FN-mg-F′=0 解得FN=9 N 由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。 答案:9 N