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第04 讲 重力 弹力(答案版)
热点引入·原创命题
——热点情境AI 命题,应用知识唤醒记忆
【答案】
(1)每根吊索所受拉力大小
风机总重力: G=mg=3.5×105kg×10m/s2=3.5×106N
四根吊索对称分布,每根吊索拉力 TT 的竖直分力之和等于重力:
4Tcos15°=G
查表得cos15°≈0.9659,代入得:T≈9.06×105N
答:每根吊索所受拉力约为9.06×105N。
(2)吊索伸长量
由胡克定律:F=kx
其中F=T=9.06×105N, k=2.0×107N/m,
代入数据得x=0.0453m=4.53cm
答:吊索伸长量约为 4.53 cm。
(3)夹角增大至30°时拉力变化分析
若夹角增至 θ=30°,则: T′=
G
4 cos30°
≈1.01×106N
对比原拉力 9.06×105N,拉力增大约 11.5%。
分析:
夹角增大 → 吊索竖直分力减小 → 为平衡重力,每根吊索拉力必须增大;
拉力增大 → 吊索应力增加 → 可能超出材料安全极限,增加断裂风险;
拉力增大 → 起重设备负荷上升 → 对吊车、锚固系统提出更高要求;
工程中通常控制吊索夹角在 15°–25° 之间,兼顾安全性与经济性。
答:拉力增大;工程中需控制夹角不宜过大,以降低吊索张力,保障施工安全。
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 力的概念 重力
易错辨析·AI 命题
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热点考向·破译
考向1 力的概念 力示意图及图示
例1【答案】C
考向2 重力与重心的理解
例2【答案】D
▶新情境◀【变式训练1·古代科学与学科知识结合】【答案】C
▶新情境◀【变式训练3·科技热点与学科知识结合】【答案】A
考点二 弹力
易错辨析·AI 命题
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热点考向·破译
考向1 弹力有无及方向的判断
例3【答案】D
▶教材原图◀【变式训练3·回归教材】【答案】D
考向2 弹力的大小计算
例4【答案】B
▶新考法◀【变式训练4】【答案】B
考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较
例5【答案】AD
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.【答案】B
2.【答案】C