斜面问题受力分析专题总结
(完整版)斜面问题汇总分析
“斜面”问题分析刘德良 杨磊 崔磊(山东省聊城第一中学 252000)一、物体在单斜面上处于平衡状态1.物体处于静止状态⑴物体本身静止在斜面上物体受力如图1所示,在最大静摩擦力等于滑动摩擦力的条件下,由共点力的平衡条件有:F f =mg sin θ,F N =mg cos θ,F f ≤μF N ,可得:tan θ≤μ。
结论:满足条件tan θ≤μ时,物体一定能在斜面上处于静止,这种现象也叫自锁,在生活中的应用有螺丝和螺母、盘山公路、楔子等。
例1.如图2所示,物块A 放在倾斜程度可调的斜面上,已知斜面的倾角θ分别为30º和45º时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和斜面间的动摩擦因数为A .21B .23C .22D .25 分析与解:物体A 处于静止时有F f =mg sin θ,可知,F f 大小取决于倾角θ,由题意知倾角θ分别为30º和45º时物块所受摩擦力的大小恰好相同,可知:倾角θ=30º时为静摩擦力,可得F f1=mg sin30º。
倾角θ=45º时为滑动摩擦力,F f2=μF N , F N =mg cos θ,可得F f2=μmg cos45º。
由题意知,F f1=F f2,即mg sin30º=μmg cos45º,得22=μ。
C 正确。
⑵在其它力的作用力静止在斜面上 例2.如图3所示,位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力A .方向可能沿斜面向上B .方向可能沿斜面向下C .大小可能等于零D .大小可能等于F分析与解:物块M 处于静止状态,由物体的平衡条件,有F +F f -mg sin α=0,F f =mg sin α-F 。
可知: 当mg sin α>F 时,F f >0,即沿斜面向上,A 正确;当mg sin α<F 时,F f <0,即F f 的方向沿斜面向下,B 正确;当mg sin α=F 时,F f = 0,物块不受静摩擦力作用,C 正确;当F =αsin 21mg 时,F f =αsin 21mg ,即F f =F ,D 正确。
斜面问题(受力分析)(专题总结).
/度
5
4 已经物体 A质量为M,斜面固定,在A上放一个物体C质量为m 则此时 (1)初始A静止或匀速下降 放上C后,AC运动状态? A AB间的弹力,摩擦力如何变化? (2)初始A以加速a匀加速下滑,则放入c后 加速度如何变化? (3)初始A以加速a匀减速下滑,则放入c后 加速度如何变化? F A B
1 如图所示,在水平地面上静止着一质量为M倾角为θ 的斜面,自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑。求 (1)斜面对滑块的作用力大小与方向。 (2)斜面是否受到地面摩擦力,如果 受到方向向左还是向右?
拓展1 :在滑块匀速下滑过程中,对其施加一竖直向下F,斜面 是否受到地面摩擦力? F
拓展2:在滑块匀速下滑过程中,对其施加 一任意方向的力F, 斜面是否受到地面摩擦力?
关于斜面问题的分类讨论 一 斜面常见单独物体 1 物体一某一初速度冲上斜面物体质量 为m,斜面夹角为,重力加速度为g (1)斜面光滑分析物体以后运动规律 (2)<tan 分析物体运动规律
V0
1
3 如图所示,在倾角=30O的粗糙斜面上有一重为G的物体, 若用F=G/2 与斜面底边平行的恒力推它,恰好能使它做 匀速直线运动。物体与斜面之间的动摩擦因数为( )
图一
图二 (2) 在物体A上方放置一个物体B(如图三) 则A,B之间是否有弹力?多大? 图三
3
(3)AB中间夹着一根弹簧,从静止释放 进度系数K 求弹簧形变量?(图四)
4 如图所示,质量为M的木板放在倾角为的光滑斜面上,质量为 m的人在木板上跑 假如脚与板接触处不打滑. (1)要保持木板相对斜面静止,人应以多 大的加速度朝什么方向跑动? (2)要保持人相对于斜面的位置不变,人在原 地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动?
高考物理斜面知识点
高考物理斜面知识点在高考物理中,斜面是一个重要的知识点,涉及到力的分解、斜面上物体的加速度等内容。
本文将全面介绍高考物理中与斜面相关的知识点,帮助考生更好地应对考试。
一、斜面上物体的重力分解当物体位于斜面上时,其重力可以分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。
根据三角函数的定义,可以计算出物体在斜面上的分力大小。
1.1 垂直于斜面的分力设物体的重力为G,斜面的倾角为α,则物体在垂直于斜面的方向上的分力F_normal为G*cosα。
这一分力的作用是使物体紧贴斜面表面。
1.2 平行于斜面的分力物体在斜面上的平行于斜面方向的分力F_parallel等于G*sinα。
这一分力的作用是使物体沿着斜面滑动。
二、斜面上物体的加速度斜面上物体的加速度可以通过力学分析得到。
2.1 平行于斜面的合力斜面上物体的平行于斜面方向的合力F_parallel是物体的重力分量G*sinα,减去斜面对物体的摩擦力F_friction。
2.2 摩擦力的计算斜面对物体的摩擦力F_friction可以通过静摩擦力的计算公式得到:F_friction = μ*F_normal。
其中,μ为摩擦因数。
2.3 斜面上物体的加速度根据牛顿第二定律F=ma,物体在平行于斜面方向上的合力F_parallel等于物体的质量m乘以加速度a。
可以得到以下等式:G*sinα - F_friction = ma。
2.4 解方程求解加速度根据上述等式,可以将F_friction表示为μ*F_normal,然后代入等式中。
最终可以解出物体在斜面上的加速度a的值。
三、斜面上的静摩擦力问题在物体斜面上静止的过程中,物体与斜面之间存在静摩擦力的问题。
3.1 最大静摩擦力最大静摩擦力F_max可以通过公式F_max = μ_s*F_no rmal计算得到。
其中,μ_s为静摩擦因数。
3.2 斜面上物体处于静止的条件当物体斜面上的分力小于等于最大静摩擦力时,物体能够保持静止。
动力学斜面上物体的运动分析
动力学斜面上物体的运动分析动力学斜面是一个重要的物理学概念,用于研究斜面上物体的运动。
斜面可以是一个平面倾角为θ的坡度,也可以是一个弯曲的表面。
通过分析斜面的特性,我们可以了解物体在斜面上的运动规律。
一、斜面上的受力分析在研究斜面上物体的运动之前,我们需要先进行受力分析。
在斜面上,物体受到以下几个力的作用:重力、支持力、摩擦力和斜面的反作用力。
重力是作用在物体上的引力,表达为mg,其中m是物体的质量,g 是重力加速度。
重力的方向垂直向下。
支持力是斜面对物体的支持力,作用于物体垂直于斜面的方向,大小等于物体的重力。
摩擦力是物体和斜面之间的作用力,阻碍物体沿斜面滑动。
摩擦力的大小可以根据静摩擦力和动摩擦力来区分。
斜面的反作用力是斜面对物体的作用力,作用于物体垂直于斜面的方向。
根据牛顿第三定律,斜面对物体的反作用力与物体对斜面的作用力大小相等、方向相反。
二、斜面上物体的运动分析在进行斜面上物体的运动分析时,我们通常可以根据物体在斜面上的加速度来判断其运动状态。
1. 物体沿斜面下滑当斜面上的摩擦力小于物体在斜面上的分力时,物体将沿斜面下滑。
物体在沿斜面下滑时,其加速度的大小可以通过以下公式计算:a = g * sinθ - μ * g * cosθ其中,a是物体的加速度,g是重力加速度,θ是斜面的倾角,μ是斜面和物体之间的摩擦系数。
2. 物体静止在斜面上当斜面上的摩擦力等于或大于物体在斜面上的分力时,物体将保持静止在斜面上。
静止的条件是:μ * g * cosθ = g * sinθ通过上述公式可以求解出斜面和物体之间的最大静摩擦系数。
3. 物体上滑或停止在斜面上当斜面上的摩擦力等于物体在斜面上的分力时,物体将上滑或保持停止在斜面上。
上滑或停止的条件是:μ * g * cosθ = g * sinθ通过上述公式可以求解出斜面和物体之间的摩擦系数。
三、斜面运动实例分析以一个简单的实例来进行斜面上物体的运动分析。
斜面问题(受力分析)(专题总结)(课堂PPT)
图二 图三
3
(3)AB中间夹着一根弹簧,从静止释放 进度系数K 求弹簧形变量?(图四)
4 如图所示,质量为M的木板放在倾角为的光滑斜面上,质量为 5 m的人在木板上跑 假如脚与板接触处不打滑. (1)要保持木板相对斜面静止,人应以多
大的加速度朝什么方向跑动? (2)要保持人相对于斜面的位置不变,人在原 地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动?
止不动,斜面体受地面的摩擦力为Ff2;若用平行于斜面 向上的力F推动物块,使物块减速下滑,斜面体仍静止不
动,斜面体受地面的摩擦力为Ff3.则(
)
A.Ff2>Ff3>Ff1 C.Ff2>Ff1>Ff3
B.Ff3>Ff2>Ff1
D.Ff1=Ff2=Ff3
13
变式训练4.如图所示,一细线的一端固定于倾
角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线
6 已知A,B质量为m,M,他们和斜面动摩擦系数为A,B,求满足下列 情况AB物体之间的弹力大小
(1)tan< A,B
(2)A=B=tan 一起下滑
(3)tan> A,B 且A>B 下滑
(4)tan> A,B 且A<B 下滑
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四 把斜面和滑块一起做为研究对象
1 如图所示,在水平地面上静止着一质量为M倾角为θ 的斜面,自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑。求 (1)斜面对滑块的作用力大小与方向。 (2)斜面是否受到地面摩擦力,如果
关于斜面问题的分类讨论
一 斜面常见单独物体
1 物体一某一初速度冲上斜面物体质量
为m,斜面夹角为,重力加速度为g (1)斜面光滑分析物体以后运动规律
V0
(2)<tan 分析物体运动规律
物体在斜面上的运动与摩擦力分析
物体在斜面上的运动与摩擦力分析摩擦力是物体相对运动时由于摩擦而产生的一种力。
在物体在斜面上运动时,摩擦力是一个关键因素,它会对物体的运动状态和速度产生影响。
本文将对物体在斜面上的运动以及摩擦力进行分析。
一、斜面上的物体运动当物体静止在斜面上时,它受到的重力可以分解为垂直向下的分量和平行斜面的分量。
根据牛顿第二定律,物体处于静止时,忽略空气阻力,斜面对物体的支持力等于物体受到的平行分量的重力。
这是因为斜面对物体施加的垂直分量与物体压在斜面上的力相等且反向,力的合力为零。
当施加一个力使物体开始运动时,就会涉及到摩擦力的作用。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体尚未开始滑动时施加在物体上的摩擦力,而动摩擦力是物体已经滑动时的摩擦力。
二、静摩擦力的分析静摩擦力的大小取决于两个因素:物体间的粗糙度和物体之间的压力。
当物体处于静止状态时,静摩擦力的大小可以由以下公式计算得出:摩擦力≤ 静摩擦力的最大值= μs × N其中,μs为静摩擦系数,N为斜面对物体的法向力。
当斜面上的作用力小于等于静摩擦力的最大值时,物体将保持静止。
当施加的力超过了静摩擦力的最大值时,物体将开始滑动,此时的摩擦力为动摩擦力。
三、动摩擦力的分析动摩擦力通常小于静摩擦力的最大值,也就是动摩擦力= μk × N其中,μk为动摩擦系数,N为斜面对物体的法向力。
动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,而与物体间的粗糙度和斜面对物体的压力有关。
当施加的力大于动摩擦力时,物体将以恒定的速度沿斜面滑动。
四、应用实例以一个滑雪者滑雪为例,滑雪者在斜坡上滑行时,斜坡对滑雪者产生的摩擦力可以帮助他们保持平衡和控制速度。
静摩擦力在滑雪者准备出发前提供了所需的支持力,使滑雪者能够站在斜坡上而不滑下来。
而动摩擦力则在滑雪者开始滑行后提供摩擦力来控制速度和方向。
在日常生活中,物体在斜面上的运动与摩擦力的分析也可以应用于坡道车辆的设计、滚轮的原理以及斜面上的货物运输等方面。
斜面运动物体在斜面上滑动的力学分析
斜面运动物体在斜面上滑动的力学分析斜面运动是指一个物体在斜面上滑动的运动过程。
在斜面运动的力学分析中,我们可以考虑以下几个方面:斜面上的重力、斜面的倾角、物体的质量、摩擦力、加速度等。
首先,我们来考虑斜面上的重力作用。
重力是指物体受到地球的引力。
在斜面上,重力可以分解为垂直于斜面方向的分力(N)和平行于斜面方向的分力(Mg sinθ,其中M为物体的质量,g为重力加速度,θ为斜面的倾角)。
接下来,我们考虑斜面的摩擦力。
在斜面上,物体会受到摩擦力的作用,其方向与物体所受的平行分力相反,大小由摩擦系数(μ)和垂直分力(Mg cosθ)决定。
摩擦力可以分为静摩擦力与动摩擦力。
斜面上的动摩擦力可以通过下面的公式来计算:F_friction = μ * N然后,我们来考虑物体在斜面上的加速度。
根据牛顿第二定律,物体在斜面上的加速度可以通过下面的公式计算:a = (Mg sinθ - F_friction) / M当物体开始滑动时,静摩擦力的大小可以通过下面的公式计算:F_friction_m ax = μ_s * N其中,μ_s为静摩擦系数,N为垂直分力。
另外,斜面的倾角也会对物体的滑动速度产生影响。
我们可以通过下面的公式来计算物体的滑动速度:v = sqrt(2 * g * h)以上是对斜面运动物体力学分析的基本内容。
但是需要注意的是,上述分析是基于理想情况下的情形,并假设斜面是光滑的。
在实际情况中,还需要考虑其他因素的影响,如空气阻力、斜面的粗糙度等。
综上所述,斜面运动物体的力学分析包括斜面上的重力、斜面的倾角、物体的质量、摩擦力、加速度等要素。
通过运用牛顿力学定律,可以计算出物体在斜面上的加速度和滑动速度。
然而,在实际情况中,需考虑其他因素的影响,以获得更精确的结果。
(完整版)斜面问题汇总分析
“斜面”问题分析刘德良 杨磊 崔磊(山东省聊城第一中学 252000)一、物体在单斜面上处于平衡状态1.物体处于静止状态⑴物体本身静止在斜面上物体受力如图1所示,在最大静摩擦力等于滑动摩擦力的条件下,由共点力的平衡条件有:F f =mg sin θ,F N =mg cos θ,F f ≤μF N ,可得:tan θ≤μ。
结论:满足条件tan θ≤μ时,物体一定能在斜面上处于静止,这种现象也叫自锁,在生活中的应用有螺丝和螺母、盘山公路、楔子等。
例1.如图2所示,物块A 放在倾斜程度可调的斜面上,已知斜面的倾角θ分别为30º和45º时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和斜面间的动摩擦因数为A .21B .23C .22D .25 分析与解:物体A 处于静止时有F f =mg sin θ,可知,F f 大小取决于倾角θ,由题意知倾角θ分别为30º和45º时物块所受摩擦力的大小恰好相同,可知:倾角θ=30º时为静摩擦力,可得F f1=mg sin30º。
倾角θ=45º时为滑动摩擦力,F f2=μF N , F N =mg cos θ,可得F f2=μmg cos45º。
由题意知,F f1=F f2,即mg sin30º=μmg cos45º,得22=μ。
C 正确。
⑵在其它力的作用力静止在斜面上 例2.如图3所示,位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力A .方向可能沿斜面向上B .方向可能沿斜面向下C .大小可能等于零D .大小可能等于F分析与解:物块M 处于静止状态,由物体的平衡条件,有F +F f -mg sin α=0,F f =mg sin α-F 。
可知: 当mg sin α>F 时,F f >0,即沿斜面向上,A 正确;当mg sin α<F 时,F f <0,即F f 的方向沿斜面向下,B 正确;当mg sin α=F 时,F f = 0,物块不受静摩擦力作用,C 正确;当F =αsin 21mg 时,F f =αsin 21mg ,即F f =F ,D 正确。
物体在斜面上运动的分析
物体在斜面上运动的分析引言:物体在斜面上运动是物理学中一个重要的概念。
当物体受到斜面的作用力时,它会产生一系列运动变化。
在本文中,我们将分析物体在斜面上的运动,探讨其背后的原理和影响因素。
一、斜面的角度和加速度物体在斜面上的运动是由斜面的角度决定的。
斜面的角度越大,物体受到的重力分量就越大,加速度也就越大。
相反,斜面的角度越小,物体受到的重力分量越小,加速度也就越小。
因此,斜面的角度直接影响物体在斜面上的运动速度和加速度。
二、摩擦力对物体运动的影响除重力外,摩擦力也是物体在斜面上运动的重要因素之一。
摩擦力的大小取决于斜面的粗糙程度和物体与斜面之间的接触面积。
当斜面较为光滑时,摩擦力较小,物体在斜面上的运动速度会较快。
但是,当斜面较为粗糙时,摩擦力会增大,减缓物体的运动速度。
三、斜面的长度对物体运动的影响斜面的长度也会对物体在斜面上的运动产生影响。
当斜面的长度增加时,物体在斜面上的运动时间就会增加,从而减缓其速度。
相反,若斜面较短,物体的运动时间较短,其速度也会增加。
因此,斜面的长度同样是影响物体在斜面上运动的重要因素之一。
四、物体在斜面上的功和能量转化在物体在斜面上运动的过程中,会涉及到功和能量的转化。
当物体沿斜面下滑时,重力做正功,将势能转化为动能,使物体的速度增加。
而在物体上滑时,摩擦力做负功,将物体的动能转化为势能,使物体的速度减小。
因此,物体在斜面上的运动不仅涉及到力的作用,还涉及到能量的转化。
五、斜面上的运动实例理论知识归纳结束后,接下来我们通过几个实例来更加直观地了解物体在斜面上的运动。
例如,当我们将一个小车放置在斜坡上时,由于斜坡的角度和摩擦力的作用,小车会沿着斜坡下滑,并逐渐增加其速度。
而当小车达到斜坡底部时,它的动能较大,可以继续滑行一段距离。
结论:综上所述,物体在斜面上的运动受到斜面的角度、摩擦力、长度等因素的影响。
斜面的角度越大,物体的加速度越大;摩擦力较小时,物体的运动速度较快;斜面的长度增加,会减缓物体的运动速度。
科学斜面知识点总结
科学斜面知识点总结斜面是指倾斜的平面或表面,通常把物体放置在斜面上,会由于重力的作用而导致物体沿着斜面运动。
在物理学中,斜面是一个重要的研究对象,对于斜面的运动规律、静力学、动力学等方面都有着深入的研究。
本文将从斜面的基本概念、斜面上物体的运动规律、静力学和动力学的相关知识进行系统总结。
一、斜面的基本概念1. 斜面的定义斜面是指倾斜的平面或表面,通常分为直线斜面和曲线斜面两种类型。
直线斜面是指其倾斜面是一条直线,而曲线斜面是指其倾斜面是曲线形状。
2. 斜面的倾角斜面与水平面之间的夹角称为倾角,通常用符号θ表示。
倾角是斜面倾斜程度的量度,倾角越大,斜面越陡。
3. 斜面的高度和长度斜面的高度是指斜面上任意一点到水平面的垂直高度,通常用符号h表示。
斜面的长度是指斜面的水平距离,通常用符号L表示。
4. 斜面的摩擦系数斜面上的摩擦系数是指斜面表面与物体接触的摩擦系数,通常用符号μ表示。
摩擦系数的大小直接影响着斜面上物体的滑动情况。
二、斜面上物体的运动规律1. 斜面上物体的平衡当物体放置在斜面上时,受到重力作用,会倾向于沿着斜面向下运动。
但是,斜面上的摩擦力会阻碍物体的滑动,当物体受到的倾斜力和摩擦力平衡时,物体就处于平衡状态,不会发生滑动。
2. 斜面上物体的滑动当斜面上的物体受到一定的外力作用或倾斜力大于摩擦力时,物体会开始沿着斜面滑动。
滑动的速度和加速度与斜面的倾角、物体的质量、斜面上的摩擦系数等因素有关。
3. 斜面上物体的加速度根据牛顿第二定律,斜面上的物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
通过斜面上物体的受力分析,可以求得物体的加速度。
4. 斜面上物体的运动规律斜面上物体的运动规律符合直线运动的规律,可以通过斜面的高度、长度、倾角等参数,来求解物体的运动轨迹、速度、加速度等物理量。
三、斜面的静力学1. 斜面上物体的平衡条件斜面上物体处于平衡状态时,受力分析是研究的重点。
根据平衡条件,斜面上的物体受到的合外力和合外力矩为零,即ΣF=0,Στ=0。
斜面问题如何分析物体在斜面上的摩擦力大小和方向
斜面问题如何分析物体在斜面上的摩擦力大小和方向斜面问题是物理学中常见的力学问题之一,涉及到物体在斜面上的摩擦力大小和方向的分析。
正确的分析能够帮助我们理解物体在斜面上运动的规律,并解决相关的实际问题。
本文将以分析斜面问题中物体的摩擦力大小和方向为主线,进行论述。
一、斜面问题的基本概念在分析斜面问题之前,我们首先需要了解一些基本概念。
斜面是指一个平面与地面不垂直的倾斜平面,可以是任意角度的平面。
斜面上有一个物体,我们考虑物体在斜面上的运动情况。
为了方便起见,常常将斜面的倾斜角度记作θ,斜面法线的方向与竖直方向的夹角记作α。
二、物体受力分析在斜面上,物体受到多个力的作用,包括重力、斜面对物体的支持力以及摩擦力。
下面我们将逐一进行分析。
1. 重力物体在斜面上的运动受到重力的作用,重力的大小与物体的质量m以及重力加速度g有关。
重力的方向始终指向地心。
如果斜面是光滑的,物体沿斜面下滑,则重力分解为两个分力,其中一个与斜面法线垂直,另一个与斜面平行。
2. 斜面对物体的支持力斜面对物体的支持力是指斜面对物体的压力,大小等于物体在斜面法线方向的投影力,方向与斜面垂直。
在斜面光滑的情况下,斜面对物体的支持力垂直向上。
如果斜面不光滑,会产生摩擦力。
3. 摩擦力摩擦力是物体受到的阻碍其相对滑动的力,大小与物体和斜面间的摩擦系数μ以及物体在斜面的法线力有关。
摩擦力的方向与物体可能相对滑动的方向相反,即与斜面平行。
三、摩擦力大小的分析摩擦力的大小取决于物体和斜面之间的摩擦系数以及物体在斜面的法线力。
根据静摩擦力和动摩擦力的区别,我们分别来分析。
1. 静摩擦力当物体准备开始运动时,斜面对物体的支持力与物体的重力之间的关系是静摩擦力产生的关键。
静摩擦力的大小取决于斜面的倾角和物体和斜面之间的静摩擦系数,其最大值为μsN。
其中N为物体在斜面法线方向上的投影力。
2. 动摩擦力当物体开始相对滑动时,斜面对物体的支持力与物体的重力之间的关系同样影响动摩擦力的大小。
45. 物体在斜面上的受力情况如何分析?
45. 物体在斜面上的受力情况如何分析?关键信息1、物体的质量2、斜面的倾斜角度3、物体与斜面之间的摩擦系数4、施加在物体上的外力(如有)5、斜面的表面状况(光滑、粗糙等)11 引言在物理学中,分析物体在斜面上的受力情况是解决许多问题的基础。
了解物体在斜面上的受力,对于研究物体的运动状态、摩擦力的作用以及能量的转化等方面具有重要意义。
111 重力的分析物体在地球上始终受到重力的作用,其大小为物体的质量乘以重力加速度。
当物体位于斜面上时,重力可以分解为两个相互垂直的分力。
一个分力沿斜面方向向下,另一个分力垂直于斜面方向向下。
112 沿斜面方向的重力分力沿斜面方向的重力分力大小为物体的重力乘以斜面倾斜角的正弦值。
该分力是促使物体沿斜面下滑的主要因素之一。
113 垂直于斜面方向的重力分力垂直于斜面方向的重力分力大小为物体的重力乘以斜面倾斜角的余弦值。
这个分力影响着物体与斜面之间的压力,从而进一步影响摩擦力的大小。
12 斜面支持力的分析由于物体与斜面相互接触,斜面会对物体产生一个垂直于斜面向上的支持力。
支持力的大小等于垂直于斜面方向的重力分力,但方向相反。
121 支持力与压力的关系支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反。
物体对斜面的压力等于斜面给予物体的支持力。
122 支持力对摩擦力的影响支持力的大小决定了摩擦力的上限。
摩擦力的大小与支持力和摩擦系数有关。
13 摩擦力的分析当物体在斜面上有相对运动或有相对运动的趋势时,会产生摩擦力。
摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
131 静摩擦力如果物体在斜面上处于静止状态但有下滑的趋势,此时受到的是静摩擦力。
静摩擦力的大小取决于使物体产生运动趋势的外力,其最大值等于摩擦系数乘以支持力。
132 滑动摩擦力当物体在斜面上滑动时,受到的是滑动摩擦力。
滑动摩擦力的大小等于摩擦系数乘以支持力。
14 施加外力的分析如果有外力作用在物体上,需要将外力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向的分力,并将其与重力、摩擦力和支持力等力进行综合分析。
中考物理斜面知识点总结
中考物理斜面知识点总结斜面是物理学中常见的一种简单机械,它具有一定的倾斜角度,常见于日常生活和工程实践中。
在物理学中,对斜面的研究涉及到斜面上物体的运动规律、斜面上的力的分解以及斜面上的动能和势能等方面。
掌握斜面知识对于学习力学和工程力学等学科非常重要。
在中考物理中,对斜面的认识和运用也是必不可少的。
本文将围绕斜面的相关知识进行详细总结,帮助学生在中考物理考试中更好地掌握和运用斜面知识。
一、斜面上物体的平衡在斜面上,物体的平衡与斜面的倾斜角有着密切的关系。
当物体静止或匀速下滑时,斜面对它的作用力分解成分是非常重要的。
在初中物理中,一般以无摩擦斜面和有摩擦斜面作为基础进行讲解和理解。
在无摩擦的情况下,斜面对物体的作用力可以分解为重力分力和垂直于斜面的分力,这两个分力的合力垂直于斜面并造成物体沿斜面滑动。
而在有摩擦的情况下,斜面对物体的作用力还需要加上摩擦力,其计算方法和分解原理与无摩擦情况类似,只是在摩擦力的计算和分力合成上有所不同。
二、斜面上物体的运动斜面上物体的运动可以分为匀速下滑和加速下滑两种情况,对应着无摩擦和有摩擦的情况。
在物理学中,根据斜面的倾斜角、物体的质量和斜面的摩擦系数等因素,可以推导出斜面上物体的运动规律和相关公式。
在进行数学推导和运动规律分析时,需要考虑斜面对物体的作用力以及物体在斜面上的加速度等因素。
在中考物理中,经常会涉及到这些理论和公式的应用和推导。
三、斜面上的动能和势能斜面上的物体在运动过程中,会具有一定的动能和势能。
根据物体在斜面上的高度和速度,可以计算出它的势能和动能。
在物理学中,势能和动能是热力学和动力学的重要概念,它们与斜面上物体的运动状态密切相关。
在中考物理中,会涉及到通过势能和动能的计算来解决一些实际问题,学生需要掌握这方面的知识和运用技巧。
四、斜面上的实际应用斜面在日常生活和工程实践中有着广泛的应用,比如坡道、滑坡、斜面起重机等。
在学习斜面知识的过程中,了解这些实际应用对于提高学习的兴趣和理解水平非常有帮助。
物理斜面模型知识点总结
物理斜面模型知识点总结一、斜面模型的基本概念1. 斜面模型是物理学中常见的一个模型,它用来描述一个倾斜的平面上物体的运动以及受力情况。
2. 斜面模型可以分为光滑斜面和粗糙斜面两种情况。
在光滑斜面上,物体受到的滑动摩擦力可以忽略不计;而在粗糙斜面上,滑动摩擦力需要考虑在内。
3. 斜面模型常常涉及到重力、斜面的倾角、摩擦力等因素,并通过运动学和动力学的知识来分析物体在斜面上的运动规律。
二、斜面运动的基本规律1. 对于光滑斜面上的物体,它会受到斜面的支持力和重力的作用,支持力的方向与斜面垂直,大小由物体的重力决定。
2. 斜面模型中最基本的问题是求解物体在斜面上的加速度。
通过分解各个力的分量,可以得到沿着斜面方向的合外力,再根据牛顿第二定律可以求得加速度。
3. 而对于粗糙斜面,滑动摩擦力需要考虑在内,通常会使用摩擦系数来描述物体与斜面之间的摩擦关系。
摩擦力的大小取决于物体在斜面上的压力以及摩擦系数的大小。
三、斜面运动的具体问题1. 经典问题:光滑斜面上的运动经典的问题包括物体在斜面上的匀加速运动问题、物体自斜面上滑下的问题等。
这些问题通常可以通过牛顿定律和运动学的知识求解,涉及到加速度、速度、位移等变量的计算。
2. 带摩擦力的斜面上的运动在考虑摩擦力的情况下,问题会变得更加复杂。
需要根据不同的物体、不同的斜面以及不同的外界条件来进行分析。
通常需要求解物体在斜面上的加速度、摩擦力的大小和方向等问题。
3. 斜面上的受力分析受力分析是解决斜面问题的基本方法,通过将重力、支持力、摩擦力等分解成沿着斜面和垂直斜面方向的分量,可以利用牛顿定律和摩擦力的公式来求解物体在斜面上的运动情况。
四、斜面模型在实际中的应用1. 坡道运动斜面模型可以应用在许多实际情况中,比如运动场上的坡道跑步比赛、滑雪运动等。
通过斜面模型的知识,可以分析运动员在坡道上的加速度、速度、动能等问题。
2. 斜面上的物体运输在工程和物流领域,斜面模型可以应用在物体的运输和搬运中。
斜面上的物体受力分析
斜面上的物体受力分析
物体静止在斜面上受到这些力:物体自身的重力(G),斜面对之的支持力(F支),对物体的摩擦力(f静)等。
斜面与平面的倾角越大,斜面较短,则省力越小,但省距离。
斜面是一种简单机械,可用于克服垂直提升重物之困难,省力但是费距离。
距离比和力比都取决于倾角:斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力越大,但费距离。
物体静止在斜面上受到这些力:物体自身的重力(G),斜面对之的支持力(F支),对物体的摩擦力(f静)等。
已知斜面的倾角和物体的重力时,我们可以求出另外的两个力。
在不计算任何阻力时,斜面的机械效率为100%,如果摩擦力很小,则可达到很高的效率。
即用F2表示力,s表示斜面长,h表示斜面高,物重为G。
不计无用阻力时,根据功的原理,可得:F2s=Gh。
物体在斜面上的运动与斜面上的力
物体在斜面上的运动与斜面上的力物体在斜面上的运动是物理学中一个重要的研究课题。
斜面是指与水平面夹角不为90°的平面,可以是一个倾斜的坡道、一个斜面或者一个倾斜的台面等。
物体在斜面上的运动涉及到斜面上的力的作用,通过分析物体在斜面上所受的力,可以揭示运动的规律和原理。
一、斜面上的力当物体放置在斜面上时,斜面上将会产生一些力对物体产生作用。
这些力主要有重力、支持力和摩擦力。
1. 重力重力是指地球对物体产生的吸引力,是物体在任何位置都存在的力。
重力的方向始终指向地心,大小与物体质量有关。
在斜面上,重力可以分解为平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力。
平行于斜面的分力对物体沿斜面方向的运动起推动作用,而垂直于斜面的分力则由斜面的支持力来抵消。
2. 支持力支持力是斜面对物体的支持作用所产生的力,它的方向垂直于斜面。
斜面对物体的支持力的大小与物体的重力的分量相等,在斜面上支持力能够抵消物体在垂直于斜面的方向上的重力分量,使物体不下滑。
3. 摩擦力在实际的斜面上,物体在运动时会受到摩擦力的阻碍。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
当物体静止在斜面上时,斜面对物体产生的摩擦力与物体的重力分量平衡,此时静摩擦力的大小与斜面的支持力相等。
而当物体开始滑动时,斜面对物体产生的动摩擦力则由斜面上的物体与斜面间的接触面状态决定,它的大小小于或等于静摩擦力。
二、物体在斜面上的运动物体在斜面上的运动分为平行于斜面方向的运动和垂直斜面方向的运动。
1. 平行于斜面方向的运动物体在斜面上沿平行于斜面的方向运动时,受到的力有推力和摩擦力。
推力是由重力分解而来的,与斜面上的支持力共同作用推动物体沿斜面方向向下运动。
摩擦力则对物体的运动起着阻碍作用,当推力大于或等于摩擦力时,物体可以沿斜面向下运动;当推力小于摩擦力时,物体将停滞在斜面上,保持静止状态。
2. 垂直斜面方向的运动物体在斜面上的垂直斜面方向上只受到重力和支持力的作用。
重力可以分解为垂直斜面方向的分力和平行斜面方向的分力。
斜面问题(受力分析)(专题总结)
25
08宁夏
26
18
19
2010年江苏高考
20
2008年江苏
21
(2011年江苏)
22
09安徽 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时 ,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀 速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所 示。那么下列说法中正确的是
A. 顾客始终受到三个力的作用 B. 顾客始终处于超重状态 C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下 D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
4
三 斜面固定斜面有摩擦力问题讨论 1 设斜面倾角为,滑块(可看成质点)与斜面之间滑动摩擦系 数 为,重力加速度为g. 请讨论 与满足怎样关系二者时候 (1)物体沿着斜面匀速下滑 (2)物体沿着斜面加速下滑 (3)物体静止在斜面上
2在上题中 定性画出 斜面夹角从 0到90度变化过程中摩擦力 随夹角的变化规律,物体质量为m ,重力加速度为g ,动摩 擦因数为 F摩擦力)
6
C A
B
B
(4)如果在A上竖直向下施加一个力F F=mg,则以上三个问题又如何?
5 如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质 量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们 以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑, 则如图一 图二 两种情况( ) A. A、B间没有静摩擦力 B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sin D. A与斜面间的动摩擦因数, =tan
12
变式训练2.(2008海南9)如图所示,水平地面上有一楔
形物体b,b的斜.已知楔形物体b静止时,a静止在b的斜面 上.现给a和b一个共同的向左的初速度, 与a和b都静止时相比,此时可能( )
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2011年高考安徽 一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加 一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块 A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不便 D.受到的合外力增大
16
2010年海南 如右图,水平地面上有一楔形物块,其斜面上有一小物 块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端 固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面 轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段
止不动,斜面体受地面的摩擦力为Ff2;若用平行于斜面 向上的力F推动物块,使物块减速下滑,斜面体仍静止不
动,斜面体受地面的摩擦力为Ff3.则(
)
A.Ff2>Ff3>Ff1 C.Ff2>Ff1>Ff3
B.Ff3>Ff2>Ff1
D.Ff1=Ff2=Ff3
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变式训练4.如图所示,一细线的一端固定于倾
角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线
6 已知A,B质量为m,M,他们和斜面动摩擦系数为A,B,求满足下列 情况AB物体之间的弹力大小
(1)tan< A,B
(2)A=B=tan 一起下滑
(3)tan> A,B 且A>B 下滑
(4)tan> A,B 且A<B 下滑
7
四 把斜面和滑块一起做为研究对象
1 如图所示,在水平地面上静止着一质量为M倾角为θ 的斜面,自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑。求 (1)斜面对滑块的作用力大小与方向。 (2)斜面是否受到地面摩擦力,如果
的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以
加速度a= g 向左运动时,小球对滑块的压
力等于零。当滑块以a=2g的加速度向左运动
时,线的拉力大小F= 5mg。 P
误区:重结论轻过程,习惯 a
于套公式得结果,忽视临界
情况的挖掘和实际过程分析。
A 45°
14
高考对接 (09年北京卷)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为的的 固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之 间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则
擦因数为
F摩擦力)
5
/度
4 已经物体 A质量为M,斜面固定,在A上放一个物体C质量为m 则此时
(1)初始A静止或匀速下降 放上C后,AC运动状态? AB间的弹力,摩擦力如何变化?
A
B
(2)初始A以加速a匀加速下滑,则放入c后
加速度如何变化?
(3)初始A以加速a匀减速下滑,则放入c后 加速度如何变化?
受到方向向左还是向右?
拓展1 :在滑块匀速下滑过程中,对其施加一竖直向下F,斜面 是否受到地面摩擦力?
F
拓展2:在滑块匀速下滑过程中,对其施加 一任意方向的力F, 斜面是否受到地面摩擦力?
8
拓展3:在水平地面上静止着一质量为M倾角为θ的斜面自由释 放的滑块能在斜面上匀加速下滑,斜面受到地面的摩擦力方向? (M处于静止)
9
2 斜面,地面光滑,m放在斜面上,要想保持m与M 保持相对静止,夹角,求:推力多大
拓展一 如果斜面与M之间不光滑,动摩擦因数为,物体质量m, 夹角,物体与斜面间没有摩擦力是推力多大?
拓展二:要保持m与M相对静止F的最大值多大?
10
练习 如图所示,质量为M、倾角为θ的斜面放在水平面 上,在水平恒力F的作用下,斜面和质量为m的物体一 起以加速度a向左做匀加速运动,设此过程中斜面对物 体的作用力的方向与竖直方向的夹角为α,则( )
图二 图三
3
(3)AB中间夹着一根弹簧,从静止释放 进度系数K 求弹簧形变量?(图四)
4 如图所示,质量为M的木板放在倾角为的光滑斜面上,质量为 m的人在木板上跑 假如脚与板接触处不打滑. (1)要保持木板相对斜面静止,人应以多
大的加速度朝什么方向跑动? (2)要保持人相对于斜面的位置不变,人在原 地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动?
4
三 斜面固定斜面有摩擦力问题讨论
1 设斜面倾角为,滑块(可看成质点)与斜面之间滑动摩擦系 数 为,重力加速度为g. 请讨论 与满足怎样关系二者时候 (1)物体沿着斜面匀速下滑 (2)物体沿着斜面加速下滑 (3)物体静止在斜面上
2在上题中 定性画出 斜面夹角从 0到90度变化过程中摩擦力
随夹角的变化规律,物体质量为m ,重力加速度为g ,动摩
4 物体在水平推力F的作用下处于静止状态 ,已知m,,
求: (1)推力F沿着斜面向上则F的范围
(2)推力F沿水平向右 则F的范围
F
2
二 固定光滑斜面问题 光滑斜面 AB质量分别为m,M斜面倾角为
(1) 在物体A上面放置一个物体B,AB之间动摩擦因数为 A,B之间是否有摩擦力?(如图一 图二)
图一
(2) 在物体A上方放置一个物体B(如图三) 则A,B之间是否有弹力?多大?
C.地面对M的摩擦力大小m下滑时 地面
对M的摩擦力
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变式训练3.如图所示,粗糙的斜面体M放在粗糙的水平 D
面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面
体静止不动,斜面体受地面的摩擦力为Ff1;若用平行于 斜面向下的力F推动物块,使物块加速下滑,斜面体仍静
A.α可能等于零 B.可能向左上方,α<θ C.可能向右上方,α> θ D. 向左上方,α不可能等于θ
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变式训练1. 斜劈M放在水平地面上,物块以速度v沿
斜面减速上滑,至速度为零
v
后又加速返回,而M始终保持静止。
则m在上、下滑的整个过程中( ) A.地面对M的摩擦力方向没有改变
θM
B.地面对M的摩擦力方向先向左后向右
关于斜面问题的分类讨论
一 斜面常见单独物体
1 物体一某一初速度冲上斜面物体质量
为m,斜面夹角为,重力加速度为g (1)斜面光滑分析物体以后运动规律
V0
(2)<tan 分析物体运动规律
1
3 如图所示,在倾角=30O的粗糙斜面上有一重为G的物体, 若用F=G/2 与斜面底边平行的恒力推它,恰好能使它做 匀速直线运动。物体与斜面之间的动摩擦因数为( )
C
A B
(4)如果在A上竖直向下施加一个力F F=mg,则以上三个问题又如何?
F
A
B
6
5 如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质 量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们 以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑, 则如图一 图二 两种情况( )
A. A、B间没有静摩擦力 B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sin D. A与斜面间的动摩擦因数, =tan