高中物理-斜面模型專題打印

1、高中物理斜面模型專題模型解讀：斜面模型是高中物理中最常見(jiàn)的模型之一，斜面問(wèn)題千變?nèi)f化，斜面既可能光滑，也可能粗糙； 既可能固定，也可能運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)又分勻速和變速；斜面上的物體既可以左右相連，也可以上下疊加。物體 之間可以細(xì)繩相連，也可以彈簧相連。求解斜面問(wèn)題，能否做好斜面上物體的受力分析，尤其是斜面對(duì)物 體的作用力（彈力和摩擦力）是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。對(duì)沿粗糙斜面自由下滑的物體做受力分析，物體受重力mg、支持力Fn、動(dòng)摩擦力f,由于支持力mgsin ,所以當(dāng)Fn mgcos ,則動(dòng)摩擦力 f Fn mgcos ,而重力平行斜面向下的分力為tanmgsin mgcos 時(shí)，物體沿斜面勻速下滑，由此得

2、sin cos ,亦即 所以物體在斜面上自由運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)只取決于摩擦系數(shù)和斜面傾角的關(guān)系。當(dāng) tan時(shí)，物體沿斜面加速速下滑，加速度 a g（sin cos ）；當(dāng)tan時(shí)，物體沿斜面勻速下滑，或恰好靜止；當(dāng)tan時(shí)，物體若無(wú)初速度將靜止于斜面上；模型拓展1：物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷例1.（多選）物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平，現(xiàn)把物體 Q輕輕地疊放在P上，則（）A.、P向下滑動(dòng)B、P靜止不動(dòng)C、P所受的合外力增大D、P與斜面間的靜摩擦力增大模型拓展2:物塊受到斜面的摩擦力和支持力的分析例2.如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止,Fi

3、和F2 （Fa。）。由此可求出（）F的取值應(yīng)有一定的范圍，已知其最大值和最小值分別為A、物塊的質(zhì)量B、斜面的傾角C、物塊與斜面間的最大靜摩擦力D、物塊對(duì)斜面的壓力例3.如圖所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為。的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行。在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力為Fn分別為(重力加速度為g)(A . T=m (gsin 0 acos g )Fn= m(gcos -0asin 0 )B .T=m (gsin 0 + acos, 6FN = m(gsin - acos 0)C. T=m (a

4、cos -0gsin 0,) Fn= m(gcos 0 + asin 0)D . T=m (asin - gcos 0) , Fn= m(gsin 0 + acos 0)模型拓展3:疊加物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力問(wèn)題例4.如圖，光滑斜面固定于水平面，滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對(duì)靜止,平。則在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B受力的示意圖為（）-1 -A上表面水例5.（多選）如圖所示，在傾角為。的光滑斜劈P的斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊 A、B, C為一垂直固定在斜面上的擋板.A、B質(zhì)量土為m,彈簧的勁度系數(shù)為 k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面.現(xiàn)開(kāi)始用一水平力F從零開(kāi)始緩慢增大作用于 P,（物塊A一直沒(méi)

5、離開(kāi)斜面，重力加速度g）下列說(shuō)法正確的是（）A.力F較小時(shí)A相對(duì)于斜面靜止，F(xiàn)增加到某一值，A相對(duì)于斜面向上滑行B.力F從零開(kāi)始增加時(shí)，A相對(duì)斜面就開(kāi)始向上滑行B離開(kāi)擋板C時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為巡學(xué)一kB離開(kāi)擋板C時(shí)，彈簧為原長(zhǎng)模型拓展4:斜面和地面的作用力分析例6.如圖所示，質(zhì)量為 M,傾角為。的斜面放在粗糙的水平面上，質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速A.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1tan 9的物體B正沿A的斜面下滑，三角F的大小滿足一定條件時(shí)，三角形A,其質(zhì)量為 M ,兩個(gè)底角均為 TOC o 1-5 h z 下滑，現(xiàn)加上一個(gè)沿斜面向下的力F,使物體在斜面上加速下滑 （斜面始終不變）,此過(guò)程中（）

6、B.地面對(duì)斜面的摩擦力大小為FcosOC.物體下滑的加速度大小為F+gsin 8D.地面對(duì)斜面的支持力大小為（M + m）g例7:如圖，質(zhì)量為 M的三角形木塊 A靜止在水平面上.一質(zhì)量為 m 形木塊A仍然保持靜止。則下列說(shuō)法中正確的是（）A. A對(duì)地面的壓力可能小于 （M+m）gB.水平面對(duì)A的靜摩擦力可能水平向左C.水平面對(duì)A的靜摩擦力不可能為零D. B沿A的斜面下滑時(shí)突然受到一沿斜面向上的力F的作用，當(dāng)力木塊A可能會(huì)開(kāi)始滑動(dòng)。例8.如圖甲所示，在粗糙水平面上靜置一個(gè)截面為等腰三角形的斜劈30.兩個(gè)完全相同的、 質(zhì)量均為m的小物塊p和q恰好能沿兩側(cè)面勻速下滑. 若現(xiàn)在對(duì)兩物塊同時(shí)各施加一 個(gè)

7、平行于斜劈側(cè)面的恒力 Fi、F2,且FiF2,如圖乙所示，則在 p和q下滑的過(guò)程中，正確的是 （ ） A.斜劈A對(duì)地向右運(yùn)動(dòng)B.斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C.斜劈A對(duì)地面的壓力大小等于（M + 2m）gD,斜劈A對(duì)地面的壓力大于（M+2m）g模型拓展5:物體在斜面運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間問(wèn)題例9.（多選）三個(gè)長(zhǎng)度不同的光滑斜面，其斜面頂端分別處于同一豎直線上，底端處于同一點(diǎn)。已知斜面AO與水平面的夾角為 60,斜面BO與水平面的夾角為 45, 斜面CO與水平面的夾角為 30,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)ABC分別從斜面頂端無(wú)初速度沿光滑斜面 下滑，則（）A.質(zhì)點(diǎn)A最先到達(dá)。點(diǎn) B .質(zhì)點(diǎn)B最先到達(dá)O點(diǎn)C.質(zhì)點(diǎn)C最先到

8、達(dá)。點(diǎn)D.質(zhì)點(diǎn)AC同時(shí)到達(dá)。點(diǎn)點(diǎn)評(píng)：三個(gè)底邊長(zhǎng)度相同，但傾角不同的光滑面，當(dāng)延傾角45下滑時(shí)，用時(shí)最短?；阶畹忘c(diǎn)的速度大小由高度決定。例10.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系 xOy ,該平面內(nèi)有 AM、BM、CM 三條光滑固定軌道，其中 A、C兩點(diǎn)處于同一個(gè)圓上， C是圓上任意一點(diǎn)，A、M 分別為此圓與x、y軸的切點(diǎn).B點(diǎn)在y軸上且/ BMO=60 , O為圓心.現(xiàn)將a、b、 c三個(gè)小球分別從 A、B、C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，它們將沿軌道運(yùn)動(dòng)到 M點(diǎn)，如所 用時(shí)間分別為tA、tB、tC,則tA、tB、tC大小關(guān)系是（）A. tA tC tBB , tA=tC gsin a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A .