(完整版)高中物理斜面問題分類-含答案,推薦文檔

1、高中物理斜面問題分類一、靜力學(xué)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，則 A和B之間的相互作用力大小為（）A. mg B. mgsin C. mgcos D. 0答案：A2 .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針轉(zhuǎn)動至水平位置的過程中，擋板對球的彈力Ni和斜面對球的彈力N2的變化情況是（）A. N i增大 B. Ni先減小后增大C. N2增大 D. N2減少答案：AD23.如圖所示，在傾角為30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 F G推

2、它,A. fi、f2都變大C. f2變大，fi不一定變大B. fi變大，f2不一定變大D. fi、f 2都不一定變大恰好能使它做勻速直線運(yùn)動。物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為（.36.6B. C. D.答案：C4 .如圖所示，在一塊長木板上放一鐵塊，當(dāng)把長木板從水平位置繞A端緩慢抬起時，鐵塊所受的摩擦力（）,A.隨傾角 的增大而減小w、b.開始滑一動前，隨傾角 的增大而增大，滑動后，隨傾角的增大而減小.C.開始滑動前，隨傾角 的增大而減小，滑動后，隨傾角的增大而增大D.開始滑動前保持不變，滑動后，隨傾角的增大而減小答案：B5 .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

3、F, Q和P都靜止.這時P對Q的靜摩擦力和水平面對P的靜摩擦力分別為 f1、f2 .現(xiàn)使力F變大，系統(tǒng)仍靜止，則（答案：C6 .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受到斜面的滑動摩擦力大小為mg sinD. A與斜面間的動摩擦因數(shù)，=tan答案：D7.如圖所示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)線所在平面，當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈y獲得的功率為p,除燈泡外，其它電阻不計(jì)，要使燈泡的功率變?yōu)?P0,下列措

4、施正確的是（AC ）A.換一個電阻為原來 2倍的燈泡B .把磁感應(yīng)強(qiáng)度 B增為原來的2倍 c.換一根質(zhì)量為原來 J2倍的金屬棒D.把導(dǎo)軌間的距離增大為原來的 J28、在傾角為“的光滑斜面上，放一根通電導(dǎo)線AB,電流的方向?yàn)?A-B , AB長為L,質(zhì)量為m,放置時與水平面平行，如圖所示。將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場豎直向上加在導(dǎo)線所在處，此時導(dǎo)線靜止，那么導(dǎo)線中的電流多大？如果導(dǎo)線與斜面有 摩擦，動摩擦因數(shù)為 臼為使導(dǎo)線保持靜止，電流 I應(yīng)為多大？ （ tan8解析： 在分析這類問題時，由于 B、I和安培力F的方向不在同一平面內(nèi)，一般情況下題目中所給的原圖 均為立體圖，在立體圖中進(jìn)行受力分析容易

5、出錯，因此畫受力圖時應(yīng)首先將立體圖平面化.本題中棒AB所受重力mg、支持力Fn和安培力F均在同一豎直面內(nèi)，受力分析如圖所示：由于AB靜止不動，所以17由得導(dǎo)線中電流如果存在摩擦，問題就復(fù)雜得多了：當(dāng)電流時， AB 有向下滑的趨勢，靜摩擦力沿斜面向上，臨界狀態(tài)時靜摩擦力達(dá)到最大值當(dāng)電流臨界狀態(tài)時時， AB 有向上滑的趨勢， 靜摩擦力沿斜面向下，第一種臨界情況，由平衡條件得：沿斜面方向垂直于斜面方向由得,第二種情況，同理可列方程由得,所求條件為：點(diǎn)評：解此類題的關(guān)鍵是：正確畫出便于分析的平面受力圖。深化：(1)題目中所給的條件 心tan ”有什么作用？若 心tan a會出現(xiàn)什么情況？提示：atan

6、 a說明mgsin a心mgcos%若導(dǎo)體中不通電，則它將加速下滑。所以為使導(dǎo)體靜止，導(dǎo)體中的電流有一最小值，即若 ii tan a,貝 1 mgsin 心 mgcos%則即使 I=0 ，導(dǎo)體也能靜止，即電流的取值范圍為（ 2）若磁場 B 的方向變?yōu)榇怪毙泵嫦蛏?，本題答案又如何？提示：若磁場 B 的方向變?yōu)榇怪毙泵嫦蛏?，則安培力沿斜面向上。對導(dǎo)體捧將要沿斜面下滑的情況，由平衡條件得：解得：對導(dǎo)體棒將要上滑的情況，由平衡條件得：解得：所以，在磁場 B與斜面垂直時，為使導(dǎo)體靜止，電流的取值范圍為:9.（東城區(qū)20082009學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)目標(biāo)檢測）19. （8分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間

7、的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角0=37o,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50 Q的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的 兩點(diǎn)間的電阻 R0=2.5烏金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37o=0.60, cos37o=0.80,求：（1）通過導(dǎo)體棒的電流；（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力 大小。19. （8分）分析和解：（1）導(dǎo)體棒、金

8、屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有:I= E-=1.5A （3 分）Rd r（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：F 安=BIL=0.30N （2 分）F二 mg sin37o=0.24N（3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力由于Fi小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力(1分)19B（1分）（1分）根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件mg sin37o+f=F 安解得：f=0.06N二、動力學(xué)1 .如圖，質(zhì)量為 M的三角形木塊 A靜止在水平面上. 木塊A仍然保持靜止。則下列說法中正確的是A . A對地面的壓力可能小于 （M+m）gB.水平面對A的靜摩擦力可能水平向左C.水平面對A的靜摩擦力不可能為零D

9、. B沿A的斜面下滑時突然受到一沿斜面向上的力 形木塊A可能會開始滑動一質(zhì)量為 m的物體B正沿A的斜面下滑，三角形（ABC ）F的作用，當(dāng)力F的大小滿足一定條件時，三角2.如圖所示，質(zhì)量為 M的木板放在傾角為的光滑斜面上，質(zhì)量為 m的人在木板上跑，假如腳與板接觸處不打滑.（1）要保持木板相對斜面靜止，人應(yīng)以多大的加速度朝什么方向跑動？ （2）要保持人相對于斜面的位置不變，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向運(yùn)動？解（1）要保持木板相對斜面靜止，木板要受到沿斜面向上的摩擦力與木板的下滑力平衡，即Mg sin F根據(jù)作用力與反作用力的性質(zhì)可知，人受到木板對他沿斜面向下的摩擦力，所以人受到的合

10、力為mg sin Mg sinmg sin F ma, a 5m方向沿斜面向下.（2）要保持人相對于斜面的位置不變，對人有 mgsin F , F為人受到的摩擦力且沿斜面向上，因此木板受到向下的摩擦力，木板受到的合力為Mg sin F Ma ,解得mg sin Mg sina -，萬向沿斜面向下.M3.如圖所示，三個物體質(zhì)量mA mB mC ,物體A與斜面間動摩擦因數(shù)為 上3，8斜面體與水平地面間摩擦力足夠大，物體C距地面的高度為0. 8 m,斜面傾角為300.求：（1）若開始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面體與水平地面之間有無摩擦力？如果有，求出這個摩擦力；如果沒有，請說明理由. B,求物體C落地時

11、的速度.（2）若在系統(tǒng)靜止時，去掉物體解：（1）以A、B、C和斜面整體為研究對象，處于靜止平衡，合外力為零，因水平方向沒有受到其他外 力，所以斜面和地面間沒有摩擦力.(2)0m/s24.如圖所示，AB為斜面，BC為水平面。從A點(diǎn)以水平初速度 V向右拋出一小球，其落點(diǎn)與 A的水平距 離為Si,若從A點(diǎn)以水平初速度2V向右拋出同一小球，其落點(diǎn)與A的水平距離為S2,不計(jì)空氣阻力，則Si與S2的比值不可能為（C ）A .B.1:1:C. 1: 2D. 1: 75. 如圖為表演雜技 飛車走壁”的示意圖.演員騎摩托車在一個圓桶形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上飛馳，做勻速圓周運(yùn)動圖中a、b兩個虛線圓表示同一位演員騎同一輛摩托

12、，在離地面不同高度處進(jìn)行表演的運(yùn)動軌跡.不考慮車輪受到的側(cè)向摩擦，下列說法中正確的是（ B ）A .在a軌道上運(yùn)動時角速度較大B .在a軌道上運(yùn)動時線速度較大C.在a軌道上運(yùn)動時摩托車對側(cè)壁的壓力較大D.在a軌道上運(yùn)動時摩托車和運(yùn)動員所受的向心力較大6. （9分）在某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運(yùn)動項(xiàng)目.設(shè)山坡AB可看成長度為L=50m、傾角。=37。的斜面，山坡低端與一段水平緩沖段BC圓滑連接。一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m=80kg ,滑草裝置與AB段及BC段間動摩擦因數(shù)均為月0.25。他從A處由靜止開立始勻加速下滑，通過 B點(diǎn)滑入水平緩沖段。不計(jì)空氣阻力，取 1g=10m/s2, sin37

13、 =0.6。結(jié)果保留2位有效數(shù)字。求：（1）游 |客在山坡上滑行時的加速度大??；（2）另一游客站在 BC段上離 L%B處60m的P處觀看，通過計(jì)算判斷該游客是否安全。7. （9 分）解：（1）設(shè)游客在山坡上滑行時加速度大小為a,則有：（2分）ma mg sin mg cos得：a gsin gcos 10 0.6 0,25 10 0.8 4m/s2（2 分）（2）設(shè)PB距離為x,對全過程由動能定理得:mgLsin mg cos L mg x 0（3分）得:x （gL sin gcos L）/ g（10 50 0.60.25 10 0.8 50）/0.25 1080 m（2分）三、綜合1 .如圖

14、所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場，方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度均為L, 一個質(zhì)量為m,邊長為L的正方形線框以速度 V剛進(jìn)入上邊磁場時，即恰好 做勻速直線運(yùn)動，求：（1）當(dāng)ab邊剛越過ff時，線框的加速度多大？ 方向如何？ （ 2）當(dāng)ab到達(dá)gg與ff中間位置時，線框又恰好作勻速運(yùn) 動，求線框從開始進(jìn)入到 ab邊到達(dá)gg與ff中間位置時，產(chǎn)生的熱量是多少?（1） a=3gsin Q 方向平行于斜面向上（2） Q= 3mglsin 0/2 +15 mV/322 .如圖所示，由相同絕緣材料組成的斜面 AB和水平面BC,質(zhì)量為m的小滑塊由 到C點(diǎn)時的速度

15、為V1 （V14），最大水平位移為S1；現(xiàn)給小滑塊帶上正電荷，并在空間施加豎直向下的勻強(qiáng)電場，仍讓小滑塊由A靜止開始釋放，它運(yùn)動到C點(diǎn)時的速度為V2,最大水平位移為S2,忽略在B點(diǎn)因碰撞而損失的能量，水平面足夠長，以下判斷正確的是（）A、V1V2,B、V1 V2,A靜止開始釋放，它運(yùn)動C、SiW, 答案：A DD、Si=S2o3.如圖甲所示，兩根質(zhì)量均為0.1 kg完全相同的導(dǎo)體棒 a、b,用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上。已知斜面傾角。為53。，a、b導(dǎo)體棒的間距是 PQ、MN導(dǎo)軌間間距的一半，導(dǎo)軌間分界線OO以下有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)像如圖乙所示。若a、b導(dǎo)體棒

16、接入電路的電阻均為 試求： （1） PQ、MN導(dǎo)軌的間距d; （2） a、強(qiáng)度。a、b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時，其下滑速度v與時間的關(guān)系圖1 ，其它電阻不計(jì)，取 g = 10 m/s2,sin53 =0COs53 和6, b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)圖甲【解析】本題考查對復(fù)雜物理過程的分析能力、從圖象讀取有用信息的能力?？疾檫\(yùn)動學(xué)知識、牛頓第二定律、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等知識?？疾檫壿嬐评砟芰?、分析綜合運(yùn)用能力和運(yùn)用物 理知識解決物理問題能力。（1） （ 4分）由圖乙可知導(dǎo)體棒 b剛進(jìn)入磁場時a、b的連接體做勻速運(yùn)動，當(dāng)導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場后才再d 2Vt 2 3

17、 （0.6 0.4）m 1.2m（2分）（2） （ 5分）設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動的加速度為a,由圖乙得:VtV。t3 00.47.5m/s2（2分）次加速運(yùn)動，因而 b棒勻速運(yùn)動的位移即為 a、b棒的間距（2分），依題意可得：23因a、b棒一起運(yùn)動，故可看作一整體，其受力如圖。由牛頓第二定律得:2mg sin 2mg cos 2ma（2 分）g sin a 10 0.8 7.5 0.5故 0.083（1 分）g cos 10 0.66（3） （ 6分）當(dāng)b導(dǎo)體棒在磁場中做勻速運(yùn)動時2mg sin 2mg cos BIL 0（2 分）（2分）BLv I2R聯(lián)立解得4mgR（sin cos ）L2v4 0.1 10 1 （0.8 0.083 0.6）1.22 311.20.83T（2 分）0.083;勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大答：PQ、MN導(dǎo)軌的間距為1.2m；導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)大小為 小為0.83T。4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 m電荷量為一q、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從 A點(diǎn) 由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g, A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小球滑