高中物理斜面問(wèn)題總結(jié)

斜面問(wèn)題在每年各地的高考卷中幾乎都有關(guān)于斜面模型的試題．如2009年高考全國(guó)理綜卷Ⅰ第25題、北京理綜卷第18題、天津理綜卷第1題、上海物理卷第22題等，2008年高考全國(guó)理綜卷Ⅰ第14題、全國(guó)理綜卷Ⅱ第16題、北京理綜卷第20題、江蘇物理卷第7題和第15題等．在前面的復(fù)習(xí)中，我們對(duì)這一模型的例舉和訓(xùn)練也比較多，遇到這類問(wèn)題時(shí)，以下結(jié)論可以幫助大家更好、更快地理清解題思路和選擇解題方法．1．自由釋放的滑塊能在斜面上(如圖所示)勻速下滑時(shí)，m與M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝gtanθ．2．自由釋放的滑塊在斜面上(如圖9－1甲所示)：(1)靜止或勻速下滑時(shí)，斜面M對(duì)水平地面的靜摩擦力為零；(2)加速下滑時(shí)，斜面對(duì)水平地面的靜摩擦力水平向右；(3)減速下滑時(shí)，斜面對(duì)水平地面的靜摩擦力水平向左．3．自由釋放的滑塊在斜面上(如圖所示)勻速下滑時(shí)，M對(duì)水平地面的靜摩擦力為零，這一過(guò)程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M對(duì)水平地面的靜摩擦力依然為零．4．懸掛有物體的小車在斜面上滑行(如圖所示)：(1)向下的加速度a＝gsinθ時(shí)，懸繩穩(wěn)定時(shí)將垂直于斜面；(2)向下的加速度a＞gsinθ時(shí)，懸繩穩(wěn)定時(shí)將偏離垂直方向向上；(3)向下的加速度a＜gsinθ時(shí)，懸繩將偏離垂直方向向下．5．在傾角為θ的斜面上以速度v0平拋一小球(如圖所示)：(1)落到斜面上的時(shí)間t＝eq\f(2v0tanθ,g)；(2)落到斜面上時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角α恒定，且tanα＝2tanθ，與初速度無(wú)關(guān)；(3)經(jīng)過(guò)tc＝eq\f(v0tanθ,g)小球距斜面最遠(yuǎn)，最大距離d＝eq\f((v0sinθ)2,2gcosθ)．6．如圖所示，當(dāng)整體有向右的加速度a＝gtanθ時(shí)，m能在斜面上保持相對(duì)靜止．7．在如圖9－5所示的物理模型中，當(dāng)回路的總電阻恒定、導(dǎo)軌光滑時(shí)，ab棒所能達(dá)到的穩(wěn)定速度vm＝eq\f(mgRsinθ,B2L2)．[應(yīng)用1]有一些問(wèn)題你可能不會(huì)求解，但是你仍有可能對(duì)這些問(wèn)題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷．例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì)，解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性．舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放于水平地面上．把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上．忽略一切摩擦，有人求得B相對(duì)地面的加速度a＝eq\f(M＋m,M＋msin2θ)gsinθ，式中g(shù)為重力加速度．對(duì)于上述解，某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)的量的單位，沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題．他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對(duì)的”．但是，其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)你指出()A．當(dāng)θ＝0°時(shí)，該解給出a＝0，這符合常識(shí)，說(shuō)明該解可能是對(duì)的B．當(dāng)θ＝90°時(shí)，該解給出a＝g，這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說(shuō)明該解可能是對(duì)的C．當(dāng)M?m時(shí)，該解給出a≈gsinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的D．當(dāng)m?M時(shí)，該解給出a≈eq\f(g,sinθ)，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的[綜合應(yīng)用2]在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向一個(gè)垂直于斜面向上，一個(gè)垂直于斜面向下(如圖所示)，它們的寬度均為L(zhǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形線框以速度v進(jìn)入上部磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．(1)當(dāng)ab邊剛越過(guò)邊界ff′時(shí)，線框的加速度為多大，方向如何？(2)當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的正中間位置時(shí)，線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則線框從開(kāi)始進(jìn)入上部磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)gg′與ff′的正中間位置的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？(線框的ab邊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)邊界平行，不計(jì)摩擦阻力)一、靜力學(xué)應(yīng)用題1．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在斜面體B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則A和B之間的相互作用力大小為（）A.mgB.mgsinC.mgcosD.02．質(zhì)量為m的球置于傾角為的光滑面上，被與斜面垂直的光滑擋板擋著，如圖所示．當(dāng)擋板從圖示位置緩緩做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置的過(guò)程中，擋板對(duì)球的彈力N1和斜面對(duì)球的彈力N2的變化情況是（）A.N1增大B.N1先減小后增大C.N2增大D.N2減少3．如圖所示,在傾角為300的粗糙斜面上有一重為G的物體，若用與斜面底邊平行的恒力推它，恰好能使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A．B．C．D．4．如圖所示，在一塊長(zhǎng)木板上放一鐵塊，當(dāng)把長(zhǎng)木板從水平位置繞A端緩慢抬起時(shí)，鐵塊所受的摩擦力（）A．隨傾角的增大而減小B．開(kāi)始滑一動(dòng)前，隨傾角的增大而增大，滑動(dòng)后，隨傾角的增大而減小C．開(kāi)始滑動(dòng)前，隨傾角的增大而減小，滑動(dòng)后，隨傾角的增大而增大D．開(kāi)始滑動(dòng)前保持不變，滑動(dòng)后，隨傾角的增大而減小5．如圖所示，斜面體P放在水平面上，物體Q放在斜面上．Q受一水平作用力F，Q和P都靜止．這時(shí)P對(duì)Q的靜摩擦力和水平面對(duì)P的靜摩擦力分別為、．現(xiàn)使力F變大，系統(tǒng)仍靜止，則（）A.、都變大B.變大，不一定變大C.變大，不一定變大D.、都不一定變大6．如圖所示，物體B疊放在物體A上，A、B的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為的固定斜面C勻速下滑，則（）A.A、B間沒(méi)有靜摩擦力B.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為mgsinD.A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),=tan參考答案[應(yīng)用1]D[綜合應(yīng)用2](1)當(dāng)線框的ab邊從高處剛進(jìn)入上部磁場(chǎng)(如圖中的位置①所示)時(shí)，線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：mgsinθ＝BI1L此時(shí)I1＝eq\f(BLv,R)當(dāng)線框的ab邊剛好越過(guò)邊界ff′(如圖9－8乙中的位置②所示)時(shí)，由于線框從位置①到位置②始終做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)將ab邊與cd邊切割磁感線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同向疊加，回路中電流的大小等于2I1．故線框的加速度大小為：a＝eq\f(4BI1L－mgsinθ,m)＝3gsinθ，方向沿斜面向上．(2)而當(dāng)線框的ab邊到達(dá)gg′與ff′的正中間位置(如圖9－8乙中的位置③所示)時(shí)，線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明mgsinθ＝4BI2故I2＝eq\f(1,4)I1由I1＝eq\f(BLv,R)可知，此時(shí)v′＝eq\f(1,4)v從位置①到位置③，線框的重力勢(shì)能減少了eq\f(3,2)mgLsinθ動(dòng)能減少了eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)m(eq\f(v,4))2＝eq\f(15,32)mv2由于線框減少的機(jī)械能全部經(jīng)電能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，因此有：Q＝eq\f(3,2)mgLsinθ＋eq\