(完整版)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”礦動(dòng)摩擦力齊由于支持力F=mgcos0，則動(dòng)摩擦力f=pF=pmgcos0而重力平行斜面向下的分力為mgsin0，所以當(dāng)NNmgsin0=pmgcos0時(shí)，物體沿斜面勻速下滑，由此得sin0=卩co

2、s0，亦即卩=tan0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)p<tan0時(shí)，物體沿斜面加速速下滑，加速度a=g（sin0-pcos0）當(dāng)p=tan0時(shí)，物體沿斜面勻速下滑，或恰好靜止；當(dāng)卩tan0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

3、保持靜止,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片和F2（F2>0）。由此可求出（）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0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殲acosO),Fn=m(gcos0-asinO)B. T=m(gsinO+acosO)，F(xiàn)n=m(gsinO-acosO)C. T=m(acosO-gsi

4、nO)，F(xiàn)n=m(gcosO+asinO)D. T=m(asinO-gcosO)，F(xiàn)n=m(gsinO+acosO)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，A上表面水平。則在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B受力的示意圖為（）例5.（多選）如圖所示，在傾角為e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)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面.現(xiàn)開始用一水平力F從零開始緩慢增大作用于P，（物塊A一直沒(méi)離開斜面，重力加速度g）下列說(shuō)法正確的是（）-3-C.質(zhì)點(diǎn)C最先到達(dá)O

5、點(diǎn)D.質(zhì)點(diǎn)AC同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)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0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（）A. 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為ta,0B. 地面對(duì)斜面的摩擦力大小為Feos。C. 物體下滑的加速度大小為£+gsin0D.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的物體B正沿A的斜面下滑，三角形木塊人仍然保持靜止。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

6、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沿人的斜面下滑時(shí)突然受到一沿斜面向上的力F的作用，當(dāng)力F的大小滿足一定條件時(shí)，三角形木塊A可能會(huì)開始滑動(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A,其質(zhì)量為M,兩個(gè)底角均為30°.兩個(gè)元全相同的、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.右現(xiàn)在對(duì)兩物塊同時(shí)各施加一個(gè)平行于斜劈側(cè)面的恒力F、F2，且F>F2，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

7、：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)O點(diǎn)B.質(zhì)點(diǎn)B最先到達(dá)O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

8、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ZBMO=60。，0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<tBBtA=tC<tBC.tA=tC=tBD.由于C點(diǎn)的位置不確定，無(wú)法比較時(shí)間大小關(guān)系例11.（多選）如圖所示，三個(gè)小球a、b、c分別從三個(gè)光滑斜面頂端由靜止下滑，其中a、b所在的兩光滑斜面的總長(zhǎng)度相等，高度也相同，a、c所在斜面底邊相同，若球經(jīng)過(guò)圖上斜面轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)無(wú)能量損失，則下列說(shuō)法正確的是（）A.a比b后著地C.a和b可能同

9、時(shí)著地B.a與c可能同時(shí)著地D.a、b、c著地時(shí)速度大小可能相等模型拓展6：物體在斜面運(yùn)動(dòng)的圖像問(wèn)題例12.（多選）如圖甲所示，水平地面上固定一足夠長(zhǎng)的光滑斜面，斜面頂端有一理想定滑輪，一輕繩跨過(guò)滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B。保持A的質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m,當(dāng)B的質(zhì)量連續(xù)改變時(shí)，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如乙圖所示。設(shè)加速度沿斜面向上的方向?yàn)檎较?，空氣阻力不?jì)，重力加速度g取9.8m/s2，斜面的傾角為0，下列說(shuō)法正確的是（）A. 若0已知，可求出A的質(zhì)量B. 若0未知，可求出乙圖中a1的值C. 若0已知，可求出乙圖中a2的值D. 若0已知，可求出乙圖中m0的值屮例13.

10、如圖所示,一物體以速度v0沖上粗糙的固定斜面，經(jīng)過(guò)2t0時(shí)間返回斜面底端，則物體運(yùn)動(dòng)的速度v（以初速度方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化關(guān)系可能正確的是（）-7-課后作業(yè)1. 如圖，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一豎直向下的恒力F,則（）A. 物塊可能勻速下滑JFB. 物塊仍以加速度a勻加速下滑日氣C. 物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D. 物塊將以小于a的加速度勻加速下滑''''r，r，-如果把F換成一個(gè)質(zhì)量m的物體選哪個(gè)？2. 如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為0,圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相

11、連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有（）A. 兩圖中兩球的加速度均為gsinOB. 兩圖中A球的加速度均為零C. 圖乙中輕桿的作用力一定不為零D. 圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍3. （多選）如圖所示，圓柱形的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)有三塊長(zhǎng)度不同的光滑滑板AO、BO、CO，其下部都固定在底部圓心O,而上端則擱在倉(cāng)庫(kù)側(cè)壁上，三塊滑板與水平面的夾角依次是30°、45。、60°。若有三個(gè)裝滿糧食的麻袋同時(shí)分別放在三滑板的A、B、C處從靜止開始下滑，則（）A.A處麻袋最先到達(dá)O點(diǎn)B.B處麻袋最先到達(dá)O點(diǎn)C.C處麻袋最先到達(dá)O點(diǎn)D.AC處麻袋同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)4. 如圖，質(zhì)量為M的三角形木塊a放在水平面上，把另一質(zhì)量為m的木塊b放在a的斜面上，斜面傾角為a對(duì)a施一水平力F,使b不沿斜面滑動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，則b對(duì)a的壓力大小為（）BbFMDA.mgcosaC.:k“!.Mg/cosa(M4-mjsina5.（多