《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

[例$4$] $(2024·$重庆九龙坡高一上期期末$)$如图所示，木板下端通过铰链固定在墙上，小球夹在墙壁与木板之间处于静止状态，木板对小球的弹力为$F_1$，墙壁对小球的弹力为$F_2$，不计一切摩擦，当顺时针缓慢旋转木板使得墙壁与木板的夹角$\alpha$增大时$(\alpha＜90^{\circ})$，则(B)


A.$F_1$增大$,F_2$减小
B.$F_1$、$F_2$都减小
C.$F_1$减小$,F_2$增大
D.$F_1$、$F_2$都增大

答案：
[例4]　[答案]　B
[解析]对小球受力分析，如图所示，当顺时针缓慢旋转木板使得墙壁与木板的夹角$\alpha$增大时，墙壁对球的弹力$F_2$逐渐减小，木板对球的弹力$F_1$逐渐减小，故B正确，A、C、D错误。

[例$5$] (多选)用轻绳$AO$、$BO$悬挂一个重物，$BO$水平，$O$为半圆形支架的圆心，悬点$A$和$B$在支架上。悬点$A$固定不动，将悬点$B$从图所示位置沿支架逐渐移动到$C$点的过程中，绳$OA$和绳$OB$上的拉力大小的变化情况是 (AD)


A.绳$OA$上的拉力逐渐减小
B.绳$OA$上的拉力先减小后增大
C.绳$OB$上的拉力逐渐增大
D.绳$OB$上的拉力先减小后增大

答案：
[例5]　[答案]　AD
[解析]　将绳$AO$、绳$BO$的拉力合成，其合力与重物重力等大反向，逐渐改变绳$OB$拉力的方向，使$F_B$与竖直方向的夹角变小，得到多个平行四边形，如图所示，由图可知$F_A$逐渐减小，且方向不变，而$F_B$先减小后增大，且方向不断改变，当$F_B$与$F_A$垂直时，$F_B$最小，故A、D正确。

[针对训练] (多选)如图所示，用竖直挡板将光滑小球夹在挡板和斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平，在此过程中，以下说法正确的是(BD)


A.挡板对小球的压力先增大后减小
B.挡板对小球的压力先减小后增大
C.斜面对小球的支持力先减小后增大
D.斜面对小球的支持力逐渐减小

答案：
[针对训练]
BD取小球为研究对象，小球受到重力$G$、挡板对小球的支持力$F_{N1}$和斜面对小球的支持力$F_{N2}$三个力作用，如图所示，$F_{N1}$和$F_{N2}$的合力与重力大小相等，方向相反，$F_{N2}$总垂直直接触面（斜面），方向不变，根据图解可以看出，在$F_{N1}$方向改变时，其大小（箭头）只能沿$PQ$线变动。显然在挡板移动过程中，$F_{N1}$先变小后变大，$F_{N2}$一直减小，故B、D正确。