中考題
【分析】:
1.難易程度:簡(jiǎn)單題;
2.分值:6分;
3.考察知識(shí)點(diǎn):力的合成與分解、滑動(dòng)磨擦力、牛頓第二定理;
4.所屬教材:選修一
5.知識(shí)范圍:熱學(xué)
6.解題方式:力的正交分解法、臨界法
本題屬于簡(jiǎn)單題,2019年全省卷Ⅱ理綜卷數(shù)學(xué)題目中難度不大的一道題,中學(xué)生認(rèn)真答題基本上都才能解答。
本題中,按照題意可知,是一道關(guān)于“受力剖析、牛頓第二定理簡(jiǎn)單應(yīng)用”的題目,最終需求出物塊質(zhì)量的最大值。
在解答本體的過程中有幾點(diǎn)要注意數(shù)學(xué)意義,第一點(diǎn):物塊勻速滑動(dòng)(物塊遭到的合外力為零);第二點(diǎn):輕繩與斜面平行(輕繩質(zhì)量不考慮,繩中的彈力沿斜面方向);第三點(diǎn):輕繩能承受的最大張力為1500N(解題中繩子上彈力取最大值1500N時(shí),物塊對(duì)應(yīng)的質(zhì)量才是最大的)。
解答本題過程建議簡(jiǎn)單的畫出斜面、木塊系繩子,以物塊當(dāng)作研究對(duì)象,對(duì)物塊進(jìn)行受力剖析。因?yàn)殍F塊的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),其所受的合外力為零力的正交分解典型例題視頻,因而求出物塊質(zhì)量的表達(dá)式。帶入相關(guān)數(shù)據(jù),即可求出物塊質(zhì)量的最大值。
【解答過程】:
按照題意畫出數(shù)學(xué)模型圖,如右圖所示:
構(gòu)建數(shù)學(xué)模型圖
以物塊為研究對(duì)象,對(duì)物塊進(jìn)行受力剖析,假定物塊的質(zhì)量為m,繩子對(duì)物塊的拉力為F,斜面對(duì)物塊的支持力為Fn,斜面對(duì)物塊的磨擦力為f。
受力剖析
沿斜面方向構(gòu)建X軸,垂直于斜面方向構(gòu)建Y軸,將不在X軸、Y軸的力分解到X軸Y軸上:
因?yàn)槲飰K在做勻速直線運(yùn)動(dòng),因而物塊所受的合外力為零,即X軸上的合外力Fx=0,Y軸上的合外力Fy=0,聯(lián)立①②③式解得:
當(dāng)F取最大時(shí),m也取最大值。F最大值為1500N,代入⑤式,解得:
m=150kg
因而,在這道題中選擇A答案。
【答案】:A
【總體評(píng)價(jià)】:
本題主要考察中學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力剖析、牛頓第二定理、滑動(dòng)磨擦力等知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)簡(jiǎn)單的綜合應(yīng)用,難度較低,這6分也勢(shì)在必得。中學(xué)生只要對(duì)受力剖析、滑動(dòng)磨擦力、牛頓第二定理有一定的把握,就才能比較輕松的解答這道題。同時(shí),做題過程中注意細(xì)節(jié),擅于發(fā)覺題目中的一些關(guān)鍵詞的數(shù)學(xué)意義,同時(shí)用好數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建、正交分解法、臨界法等一些數(shù)學(xué)技巧,用好了就能否達(dá)到事半功倍的目的哦。
回頭看2018年全省卷2文綜數(shù)學(xué)部份選擇題中沒有直接考察力的正交分解、摩擦力的相關(guān)題目,并且有一道題(14題)跟力及功有關(guān)系,還有一道題(19題)跟運(yùn)動(dòng)有關(guān)系,2018年中考題中,這兩道題中14題難度較低力的正交分解典型例題視頻,19題有一定的難度。
運(yùn)動(dòng)、力、功、能量是選修一、二教材的重點(diǎn)內(nèi)容,也是中考考察的重點(diǎn)內(nèi)容,并且每年在選擇題高考察的難度不是太大,通常都屬于簡(jiǎn)單題,也是個(gè)得分點(diǎn),值得認(rèn)真學(xué)習(xí)。