高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)
2022年高考物理模型专题突破-斜面体模型(附答案)
![2022年高考物理模型专题突破-斜面体模型(附答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/84e8c376ae1ffc4ffe4733687e21af45b307febf.png)
真题模型——斜面体模型受力分析、运动的图象、牛顿第二定律受力分析、滑动摩擦力、模型核心归纳斜面模型是中学物理中常见的模型之一。
斜面模型的基本问题有物体在斜面上的平衡、运动及受力问题。
1.常考的斜面模型(1)斜面中的“平衡类模型”(2)斜面中的“动力学模型”(3)斜面中的“连接体模型”2.模型解法(1)注意斜面的几何特点,尤其是斜面的角度关系的应用。
(2)利用共点力的平衡条件、牛顿运动定律、匀变速运动规律以及功能关系列方程。
(3)注意整体法与隔离法、合成法、正交分解法等物理方法的应用。
【预测1】(多选)如图13所示,地面上固定一个斜面,斜面上叠放着A、B两个物块并均处于静止状态。
现对物块A施加一斜向上的力F作用,A、B两个物块始终处于静止状态。
则木块B的受力个数可能是()图13A.3个B.4个C.5个D.6个解析对A受力分析可得,A受竖直向下的重力、斜向左上方的拉力F、竖直向上的支持力及水平向右的摩擦力,对B受力分析可得,B受重力、A对B的压力、斜面的支持力、A对B向左的摩擦力,且斜面若对B没有摩擦力则B受到4个力,若斜面对B有摩擦力则B受5个力,选项A、D错误,B、C正确。
答案BC【预测2如图14甲所示,一物块放在粗糙斜面体上,在平行斜面向上的外力F 作用下,斜面体和物块始终处于静止状态,当F按图乙所示规律变化时,物块与斜面体间的摩擦力大小变化规律可能是图中的()图14解析在t0时刻F为零,t0以后摩擦力和重力沿斜面向下的分力等大、反向,摩擦力恒定不变,故A、B错误;若刚开始F>mg sin θ,此时有F=mg sin θ+F f,随着F的减小,摩擦力也在减小,当F=mg sin θ时,摩擦力减小到零,F继续减小,有F+F f=mg sin θ,则摩擦力增大,当F减小到零后F f=mg sin θ,摩擦力恒定不变,这种情况下,摩擦力先减小后增大;若刚开始F<mg sin θ,有F+F f=mg sin θ,随着F 的减小摩擦力在增大,当F 减小到零后F f =mg sin θ,摩擦力恒定不变,这种情况下,摩擦力先增大,然后不变,故C 错误,D 正确。
高中物理模型法解题——斜面问题模型
![高中物理模型法解题——斜面问题模型](https://img.taocdn.com/s3/m/a4e5fc4931b765ce04081421.png)
高中物理模型法解题模板————斜面问题模型【模型概述】在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题.我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法.1.自由释放的滑块能在斜面上(如图1-1 甲所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=g tan θ.图1-1甲2.自由释放的滑块在斜面上(如图1-1 甲所示):(1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零;(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左.3.自由释放的滑块在斜面上(如图1-1乙所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M 对水平地面的静摩擦力依然为零.图1-1乙4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图2-2所示):图1-2(1)向下的加速度a =g sin θ时,悬绳稳定时将垂直于斜面; (2)向下的加速度a >g sin θ时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上; (3)向下的加速度a <g sin θ时,悬绳将偏离垂直方向向下. 5.在倾角为θ的斜面上以速度v 0平抛一小球(如图2-3所示):图1-3(1)落到斜面上的时间t =2v 0tan θg;(2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α=2tanθ,与初速度无关;(3)经过t c =v 0tan θg 小球距斜面最远,最大距离d =(v 0sin θ)22g cos θ.6.如图1-4所示,当整体有向右的加速度a =g tan θ时,m 能在斜面上保持相对静止(斜面光滑).图1-47.在如图1-5所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab 棒所能达到的稳定速度v m =mgR sin θB 2L 2.图1-58.如图1-6所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,斜面后退的位移s=mm+ML.图1-6【知识链接】斜面问题涉及知识点多,它几乎可以和力、电相关的物理知识相关。
斜面模型(解析版)--2024年高三物理二轮常见模型
![斜面模型(解析版)--2024年高三物理二轮常见模型](https://img.taocdn.com/s3/m/68f74954640e52ea551810a6f524ccbff021ca53.png)
2024年高三物理二轮常见模型专题斜面模型特训目标特训内容目标1高考真题(1T-4T)目标2三大力场中有关斜面模型的平衡问题(5T-10T)目标3三大力场中有关斜面模型的动力学问题(11T-16T)目标4三大力场中有关斜面模型的能量动量问题(17T-22T)【特训典例】一、高考真题1(2023·江苏·统考高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。
利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。
与图乙中相比,图甲中滑块()A.受到的合力较小B.经过A点的动能较小C.在A、B之间的运动时间较短D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小【答案】C【详解】A.频闪照片时间间隔相同,图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大,根据匀变速直线运动的推论,可知图甲中滑块加速度大,根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大,故A错误;B.设斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ,上滑阶段根据牛顿第二定律有a1=g sinθ+μg cosθ下滑阶段根据牛顿第二定律有a2=g sinθ-μg cosθ可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度,图甲为上滑阶段,从图甲中的A点到图乙中的A点,先上升后下降,重力不做功,摩擦力做负功,根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大,故B错误;at2可知图甲在A、B之间的运动时间较短,故C正C.由逆向思维,由于图甲中滑块加速度大,根据x=12确;D.由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等,故图甲和图乙在A、B之间克服摩擦力做的功相等,故D错误。
故选C。
2(2023·重庆·统考高考真题)如图所示,与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨。
质量为m、电阻不可忽略的导体杆MN沿导轨向下运动,以大小为v的速度进入方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场区域,在磁场中运动一段时间t后,速度大小变为2v。
运动过程中杆与导轨垂直并接触良好,导轨的电阻忽略不计,重力加速度为g。
高中物理斜面模型
![高中物理斜面模型](https://img.taocdn.com/s3/m/e8826d105fbfc77da369b141.png)
斜面模型 在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题. 在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解 题方法. 1.自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑时, m 与M 之间的动摩擦 =gta n 9.2•自由释放的滑块在斜面上: (1)静止或匀速下滑时,斜面 M 对水平地面的静摩擦力为零; (2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左. 3.自由释放的滑块在斜面上匀速下滑时, M 对水平地面的静摩擦力为 零,这一过程中再在m 上加上任何方向的作用力,(在m 停止前)M 对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述). 4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(1)向下的加速度a = gsin 9时,悬绳稳定时将垂直于斜面;⑵ 向下的加 速度a >gsin 9时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上; ⑶ 向下的加速度a v gsin 9时,悬绳将偏离垂直方向向下.5.在倾角为9的斜面上以速度v0平抛一小球(如图9- 3所示):(1)落到斜面上的时间t 2v0 tan ; (2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角 a 恒定,且tan =2tan 9,与初速度无关; v 0 tan ⑶经过t v0 tan 小球距斜面最远,最大距离d (v0 sin )g2g cos 6.当整体有向右的加速度a = gtan 9时,m 能在斜面上保持相对静止. 7.在如图9-5所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑 时,ab 棒所能达到的稳定速度V m mgRsin B 2L 28•如图9-6所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,斜面后退的位移s二题型一:考察物体在斜面上的受力问题例1 一质量为m的物块恰好静止在倾角为B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.沿斜面加速下滑B.仍处于静止状态C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大答案A题型二:考察物体在斜面上的功能关系例二如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D 点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放,用压力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N的大小,N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,),重力加速度g 取lm/s1 2 3,求:平乙1 图线上的PQ段是对应物块在哪段轨道上由静止释放(无需说明理由)并求出小物块的质量m2 圆轨道的半径R轨道DC所对应的圆心角3 小物块与斜面AD间的动摩擦因数卩答案:(1)小物块的质量m为.(2)圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角37(3) 小物块与斜面AD间的动摩擦因数卩为题型三考察物体在双斜面上的运动问题例3如图所示,倾角为a的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。
专题04 斜面模型(2)-高考物理模型法之对象模型法(解析版
![专题04 斜面模型(2)-高考物理模型法之对象模型法(解析版](https://img.taocdn.com/s3/m/81d998b8680203d8ce2f246a.png)
3.涉及斜面的平抛(类平抛)运动问题解题时可从物体在斜面上的落点位置作出水平线,进而确定物体在做平抛运动过程中的水平位移与竖直位移,注意在应用平抛运动特点的同时更要善于利用斜面的优势,如倾角等。
(i )物体从斜面上抛出的情景在倾角为θ的斜面上以速度v 0平抛一小球(如图5所示),当物体落在斜面上时物体发生的位移一定平行于斜面:①落到斜面上的时间t =2v 0tan θg;②落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α=2tan θ,与初速度无关,即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的;③平抛物体落在斜面上时的动能:02)tan 41(E E kθ+=④经过t c =v 0tan θg 小球距斜面最远,最大距离d =(v 0sin θ)22g cos θ.例9.如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s罗到斜坡上的A点。
已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。
(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g 取10m/s 2)求(1)A 点与O 点间的距离; (2)运动员离开0点时的速度大小; (3)运动员落到A 点时的动能。
【答案】(1)75m (2)20m/s (3)32500J图5例9题图例10.如图所示,AB为斜面,BC为水平面,从A点以水平初速度向右抛出一小球,其落点与A 的水平距离为,从A点以水平初速度向右抛出一小球,其落点与A的水平距离为,不计空气阻力可能为()例10题图A. B. C. D.【答案】ABC【解析】若两物体都落在水平面上,则运动时间相等,有,A正确。
若两物体都落在斜面上,由公式得,运动时间分别为,。
水平位移,C正确。
若第一球落在斜面上,第二球落在水平面上(如图所示),例10答图不会小于,但一定小于,故是可能的,不可能。
故可能为ABC。
高中物理-斜面模型专题(打印)
![高中物理-斜面模型专题(打印)](https://img.taocdn.com/s3/m/434b799a02d276a200292e96.png)
高中物理斜面模型专题模型解读:斜面模型是高中物理中最常见的模型之一,斜面问题千变万化,斜面既可能光滑,也可能粗糙;既可能固定,也可能运动,运动又分匀速和变速;斜面上的物体既可以左右相连,也可以上下叠加。
物体之间可以细绳相连,也可以弹簧相连。
求解斜面问题,能否做好斜面上物体的受力分析,尤其是斜面对物体的作用力(弹力和摩擦力)是解决问题的关键。
对沿粗糙斜面自由下滑的物体做受力分析,物体受重力mg 、支持力F N 、动摩擦力f ,由于支持力θcos mg F N =,则动摩擦力θμμcos mg F f N ==,而重力平行斜面向下的分力为θsin mg ,所以当θμθcos sin mg mg =时,物体沿斜面匀速下滑,由此得θμθcos sin =,亦即θμtan =。
所以物体在斜面上自由运动的性质只取决于摩擦系数和斜面倾角的关系。
当θμtan <时,物体沿斜面加速速下滑,加速度)cos (sin θμθ-=g a ;当θμtan =时,物体沿斜面匀速下滑,或恰好静止;当θμtan >时,物体若无初速度将静止于斜面上;模型拓展1:物块沿斜面运动性质的判断例1.(多选)物体P 静止于固定的斜面上,P 的上表面水平,现把物体Q 轻轻地叠放在P 上,则( )A.、P 向下滑动B 、P 静止不动C 、P 所受的合外力增大D 、P 与斜面间的静摩擦力增大模型拓展2:物块受到斜面的摩擦力和支持力的分析例2.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2>0)。
由此可求出( )A 、物块的质量B 、斜面的倾角C 、物块与斜面间的最大静摩擦力D 、物块对斜面的压力例3.如图所示,细线的一端系一质量为m 的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力为F N 分别为(重力加速度为g )( )A . T=m (gsin θ+ acosθ),F N = m(gcosθ- asinθ)B . T=m (gsinθ+ acosθ) ,F N = m(gsinθ- acosθ)C . T=m (acosθ- gsinθ) ,F N = m(gcosθ+ asinθ)D . T=m (asinθ- gcos θ) ,F N = m(gsinθ+ acosθ)模型拓展3:叠加物块沿斜面运动时的受力问题例4.如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A 上表面水平。
高考数学专题复习之斜面模型
![高考数学专题复习之斜面模型](https://img.taocdn.com/s3/m/ca10af2c561252d381eb6e3a.png)
高考专题复习之斜面模型斜面上的小木块题型在近年来各类考试中多次出现,例如“2011年年安徽理综”第14题和“2012年安徽理综”第17题。
但这类问题还没有系统性的总结,笔者对此略做归纳,希望对学生的学习和教师的教学有所帮助。
一.物理模型:有一个质量为M ,倾角为α的斜面置于粗糙水平面上,另一质量为m 的木块置于斜面上,木块与斜面之间的动摩擦因数为μ,当木块沿斜面向下运动且斜面相对地面保持静止时,分别考虑木块不受外力和受到外力两种情况下,木块的加速度,斜面体所受地面的摩擦力和支持力的大小和方向,以及其变化情况。
为方便研究,我们分别建立如图坐标系二.下面分成三种情况分别讨论(一).μ=tan α1.小滑块只受自身重力和斜面的摩擦力,不受其他外力作用。
(1).对小滑块进行分析(如图) 正交分解:x mg =mgsin α y mg =mgcos α 列方程:N =y mg f =μN 此时f =μN =μmgcos α 而μ=tan α所以f = mgsin α=x mg故小滑块沿斜面向下匀速运动,加速度a =0 (2).对斜面进行分析(如图)正交分解:/x f =/f cos α /y f =/f sin α/N x =/N sin α /N y =/N cos α列方程:/f =f /N = N地N =Mg+/y f +/N y = Mg+mg此时:/N x =/x f故地面对斜面的摩擦力地f =02.小滑块除受自身重力和斜面的摩擦力外,还受到外力F ,设外力F 与y 轴成θ角。
(1).对小滑块进行分析(如图) 正交分解:x mg =mgsin α y mg =mgcos αx F =F sin θ y F =F cos θ列方程:N =y mg +y F f =μN 设沿斜面向下为正方向,则/a =mfmg F x x -+= (gsin α-μgcos α)+m F (sin θ-μcos θ)=a +mF(sin θ-μcos θ) 讨论:沿水平和竖直方向建立如图坐标系,外力F 的方向在Ⅰ,Ⅳ象限:/a 沿斜面向上 Y 轴:/a = a = 0Ⅱ,Ⅲ象限:/a 沿斜面向下 (2).对斜面进行分析(如图)正交分解:/x f =/f cos α /y f =/f sin α/N x =/N sin α /N y =/N cos α列方程:/f =f /N = N 可得/x f =f cos α=μN cos α=N sin α /N x =N sin α故地面对斜面的摩擦力地f =0/地N =Mg+/y f +/N y =地N +Fcos θ(μsin α+cos α)讨论:沿斜面和垂直斜面方向建立如图坐标系,外力F 的方向在Ⅰ, Ⅱ象限:/地N <地NX 轴:/地N = 地NⅢ,Ⅳ象限:/地N >地N(二).μ<tan α1.小滑块只受自身重力和斜面的摩擦力,不受其他外力作用。
高中物理重要方法典型模型突破9-模型专题(1) 斜面模型(解析版)
![高中物理重要方法典型模型突破9-模型专题(1) 斜面模型(解析版)](https://img.taocdn.com/s3/m/5444df96ff00bed5b8f31d2e.png)
专题九模型专题(1)斜面模型【模型解读】在高中物理学习过程中,把物理问题进行抽象化处理,建立物理模型,在具体的物理问题的分析、解决的过程中,物理模型方法是解决问题的桥梁和工具作用,进一步培养通过建构模型来应用物理学知识和科学方法的意识,体会到物理问题解决过程中要有简化、抽象等科学思维斜面模型是高中物理中最常见的模型之一,斜面问题千变万化,斜面既可能光滑,也可能粗糙;既可能固定,也可能运动,运动又分匀速和变速;斜面上的物体既可以左右相连,也可以上下叠加。
物体之间可以细绳相连,也可以弹簧相连。
求解斜面问题,能否做好斜面上物体的受力分析,尤其是斜面对物体的作用力(弹力和摩擦力)是解决问题的关键。
图示或释义与斜面相关的滑块运动问题规律或方法(1)μ=tan θ,滑块恰好处于静止状态(v0=0)或匀速下滑状态(v0≠0),此时若在滑块上加一竖直向下的力或加一物体,滑块的运动状态不变(2)μ>tan θ,滑块一定处于静止状态(v0=0)或匀减速下滑状态(v0≠0),此时若在滑块上加一竖直向下的力或加一物体,滑块的运动状态不变(加力时加速度变大,加物体时加速度不变)(3)μ<tan θ,滑块一定匀加速下滑,此时若在滑块上加一竖直向下的力或加一物体,滑块的运动状态不变(加力时加速度变大,加物体时加速度不变) (4)若滑块处于静止或匀速下滑状态,可用整体法求出地面对斜面体的支持力为(M+m)g,地面对斜面体的摩擦力为0;若滑块处于匀变速运动状态,可用牛顿第二定律求出,地面对斜面体的支持力为(M+m)g-ma sin θ,地面对斜面体的摩擦力为ma cos θ;不论滑块处于什么状态,均可隔离滑块,利用滑块的运动状态求斜面对滑块的弹力、摩擦力及作用力(5)μ=0,滑块做匀变速直线运动,其加速度为a=g sin θ注意画好截面图斜面的变换模型加速运动的车上水杯液面可类似于物块放在光滑斜面上a=gtana tana=h/R【典例突破】【例1】如图所示,在水平地面上静止着一质量为M、倾角为θ的斜面体,自由释放的质量为m的滑块能在斜面上匀速下滑(斜面体始终静止),则下列说法中正确的是() A.滑块对斜面的作用力大小等于mgcos θ,方向垂直斜面向下B.斜面对滑块的作用力大小等于mg,方向竖直向上C.斜面体受到地面的摩擦力水平向左,大小与m的大小有关D.滑块能匀速下滑,则水平地面不可能是光滑的解析:选B因滑块在重力、斜面的摩擦力及斜面的支持力作用下匀速下滑,如图所示,所以斜面对滑块的作用力大小等于mg,方向竖直向上,B项正确;而滑块对斜面的作用力与斜面对滑块的作用力是一对作用力与反作用力,A项错误;又因斜面体及滑块均处于平衡状态,所以可将两者看成一整体,则整体在竖直方向受重力和地面的支持力作用,水平方向不受力的作用,即水平地面对斜面体没有摩擦力作用,C、D项错误。
高考物理备考微专题1.9 动力学中的斜面问题(解析版)
![高考物理备考微专题1.9 动力学中的斜面问题(解析版)](https://img.taocdn.com/s3/m/af0ffa064b73f242336c5fa4.png)
高考物理备考微专题精准突破 专题1.9 动力学中的斜面问题【专题诠释】1.斜面模型是高中物理中最常见的模型之一,斜面问题千变万化,斜面既可能光滑,也可能粗糙;既可能固定,也可能运动,运动又分匀速和变速;斜面上的物体既可以左右相连,也可以上下叠加。
物体之间可以细绳相连,也可以弹簧相连。
求解斜面问题,能否做好斜面上物体的受力分析,尤其是斜面对物体的作用力(弹力和摩擦力)是解决问题的关键。
对沿粗糙斜面自由下滑的物体做受力分析,物体受重力mg 、支持力F N 、动摩擦力f ,由于支持力θcos mg F N =,则动摩擦力θμμcos mg F f N ==,而重力平行斜面向下的分力为θsin mg ,所以当θμθcos sin mg mg =时,物体沿斜面匀速下滑,由此得θμθcos sin =,亦即θμtan =。
所以物体在斜面上自由运动的性质只取决于摩擦系数和斜面倾角的关系。
当θμtan <时,物体沿斜面加速速下滑,加速度)cos (sin θμθ-=g a ; 当θμtan =时,物体沿斜面匀速下滑,或恰好静止; 当θμtan >时,物体若无初速度将静止于斜面上; 2.等时圆模型1.质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等,如图甲所示。
2.质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等,如图乙所示。
3.两个竖直圆环相切且两圆环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图丙所示。
【高考领航】【2019·浙江选考】如图所示为某一游戏的局部简化示意图。
D 为弹射装置,AB 是长为21 m 的水平轨道, 倾斜直轨道BC 固定在竖直放置的半径为R =10 m 的圆形支架上,B 为圆形的最低点,轨道AB 与BC 平滑连 接,且在同一竖直平面内。
某次游戏中,无动力小车在弹射装置D 的作用下,以v 0=10 m/s 的速度滑上轨道 AB ,并恰好能冲到轨道BC 的最高点。
高中物理知识27种模型之斜面模型
![高中物理知识27种模型之斜面模型](https://img.taocdn.com/s3/m/51b8b70f804d2b160b4ec0e5.png)
高中物理知识27种模型之斜面模型
在高中物理学习过程中,把物理问题进行抽象化处理,建立物理模型,在具体的物理问题的分析、解决的过程中,物理模型方法是解决问题的桥梁和工具作用,进一步培养通过建构模型来应用物理学知识和科学方法的意识,体会到物理问题解决过程中要有简化、抽象等科学思维。
下面是小编整理的高中物理知识27种模型之斜面模型,供参考。
高考物理选择题无耻得分法高中物理公式大全(图片版)高三了,物理零基
础该怎幺学?高考物理公式大全
高中物理知识27种模型之斜面模型概述
斜面模型是中学物理中最常见的模型之一,各级各类考题都会出现,设计的内容有力学、电学等。
相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等,是属于考查学生分析、推理能力的模型之一。
高中物理知识27种模型之斜面模型讲解
评点:此例题考查的知识点有:(1)受力分析——平衡条件的确定;(2)临界条件分析的能力;(3)直流电路知识的应用;(4)正交分解法。
说明:正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的,其目的是用代数运算来解决矢量运算。
正交分解法在求解不在一条直线上的多个力的合力时显示出了较大的优越性。
建立坐标系时,一般选共点力作用线的交点为。
(完整版)高中物理-斜面模型专题(打印)
![(完整版)高中物理-斜面模型专题(打印)](https://img.taocdn.com/s3/m/f8829c76f705cc17552709d9.png)
高中物理斜面模型专题模型解读:斜面模型是高中物理中最常见的模型之一,斜面问题千变万化,斜面既可能光滑,也可能粗糙;既可能固定,也可能运动,运动又分匀速和变速;斜面上的物体既可以左右相连,也可以上下叠加。
物体之间可以细绳相连,也可以弹簧相连。
求解斜面问题,能否做好斜面上物体的受力分析,尤其是斜面对物体的作用力(弹力和摩擦力)是解决问题的关键。
对沿粗糙斜面自由下滑的物体做受力分析,物体受重力mg 、支持力F N 、动摩擦力f ,由于支持力θcos mg F N =,则动摩擦力θμμcos mg F f N ==,而重力平行斜面向下的分力为θsin mg ,所以当θμθcos sin mg mg =时,物体沿斜面匀速下滑,由此得θμθcos sin =,亦即θμtan =。
所以物体在斜面上自由运动的性质只取决于摩擦系数和斜面倾角的关系。
当θμtan <时,物体沿斜面加速速下滑,加速度)cos (sin θμθ-=g a ;当θμtan =时,物体沿斜面匀速下滑,或恰好静止;当θμtan >时,物体若无初速度将静止于斜面上;模型拓展1:物块沿斜面运动性质的判断例1.(多选)物体P 静止于固定的斜面上,P 的上表面水平,现把物体Q 轻轻地叠放在P 上,则( )A.、P 向下滑动B 、P 静止不动C 、P 所受的合外力增大D 、P 与斜面间的静摩擦力增大模型拓展2:物块受到斜面的摩擦力和支持力的分析例2.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2>0)。
由此可求出( )A 、物块的质量B 、斜面的倾角C 、物块与斜面间的最大静摩擦力D 、物块对斜面的压力例3.如图所示,细线的一端系一质量为m 的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力为F N 分别为(重力加速度为g )( )A . T=m (gsin θ+ acosθ),F N = m(gcosθ- asinθ)B . T=m (gsinθ+ acosθ) ,F N = m(gsinθ- acosθ)C . T=m (acosθ- gsinθ) ,F N = m(gcosθ+ asinθ)D . T=m (asinθ- gcos θ) ,F N = m(gsinθ+ acosθ)模型拓展3:叠加物块沿斜面运动时的受力问题例4.如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A 上表面水平。
高三物理二轮复习常考模型微专题复习—平抛运动斜面模型专题(含解析)
![高三物理二轮复习常考模型微专题复习—平抛运动斜面模型专题(含解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/9b435d5dd4d8d15abf234e1b.png)
平抛运动斜面模型专题一、单选题1.如图所示,D点为固定斜面AC的中点.在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球,结果小球分别落在斜面上的D点和C点.空气阻力不计.设小球在空中运动的时间分别为t1和t2,落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2,落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为θ1和θ2,则下列关系式正确的是A. t1t2=12B. v01v02=12C. v1v2=√2D. tanθ1tanθ2=1√22.甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角,如图所示。
设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等,不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为()A. √63B. √2 C. √22D. √333.如图所示,倾角为θ的斜面体固定在水平面上,两个可视为质点的小球甲和乙分别沿水平方向抛出,两球的初速度大小相等,已知甲的抛出点为斜面体的顶点,经过一段时间两球落在斜面上的A、B两点后不再反弹,落在斜面上的瞬间,小球乙的速度与斜面垂直。
忽略空气阻力,重力加速度为g,则下列选项正确的是()A. 甲、乙两球在空中运动的时间之比为tan2θ∶1B. 甲、乙两球下落的高度之比为2tan2θ∶1C. 甲、乙两球的水平位移大小之比为tanθ∶1D. 甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值之比为2tan2θ∶14.如图所示,倾角分别为45°和37°的斜面固定在水平地面上,一小球从倾角为45°的斜面上某点分别以v1和v2的速度水平抛出,小球分别落在了两个斜面上的M点和N点,M、N处在同一水平线上,且小球落在N点时速度方向与37°的斜面垂直(sin37°=0.6,cos37°=0.8),则v1∶v2等于()A. 1∶2B. 2∶1C. 1∶3D. 2∶35.如图所示,小球以v0在倾角为θ的斜面上方水平抛出,①垂直落到斜面②最小位移落到斜面,则以下说法正确的是(重力加速度为g)()A. 垂直落到斜面上则小球空中运动时间为2v0cotθgB. 以最小位移落到斜面则小球空中运动时间2v0cotθgC. ②的位移是①的位移2倍D. 抛出速度增加2倍,则水平位移也增加2倍6.如图所示,倾角为37°的斜面长l=1.9m,在斜面底端正上方的O点将一小球以v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时由静止释放斜面顶端的滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块,小球和滑块均可视为质点,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则A. 小球在空中飞行的时间为0.3sB. 小球抛出点到斜面P点的水平距离为0.9mC. 小滑块沿斜面下滑的加速度为6m/s2D. 小球抛出点到斜面底端的竖直高度为1.7m7.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次乒乓球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角θ=60°,A、B两点高度差ℎ=0.2m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则球刚要落到球拍上时速度大小为A. 2m/sB. 4m/sC. 2√2m/sD. 2√3m/s8.如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,下列说法正确的是()A. a、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上B. a球C. a球一定先落在半圆轨道上可能先落在半圆轨道上D. b球一定先落在斜面上二、多选题9.跳台滑雪是一种极为壮观的运动,它是在依山势建造的跳台上进行的运动.运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得较大速度后从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆.如图所示,已知某运动员连带身上装备的总质量m=50kg,从倾角为θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出,到山坡上的B点着陆,山坡可以看成一个斜面(不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A. 运动员在空中飞行的时间为1.5sB. AB间的距离为75mC. 运动员在空中飞行1.5s时离山坡最远D. 若运动员减小离开跳台的初速度,落在山坡时速度与水平方向上的夹角将减小10.如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O。
2023届浙江高三物理高考复习专题模型精讲精练 斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型(解析版)
![2023届浙江高三物理高考复习专题模型精讲精练 斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型(解析版)](https://img.taocdn.com/s3/m/1b5f521578563c1ec5da50e2524de518974bd355.png)
第16讲 斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型一.知识总结斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。
1.从斜面上某点水平抛出,又落到斜面上的平抛运动的五个规律(推论) (1)位移方向相同,竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值。
(2)刚落到侧面时的末速度方向都平行,竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面倾斜角正切值的2倍。
(3)运动的时间与初速度成正比⎝ ⎛⎭⎪⎫t =2v 0tan θg 。
(4)位移与初速度的二次方成正比⎝ ⎛⎭⎪⎫s =2v 20tan θg cos θ。
(5)当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
2.常见的模型分解位移,构建3.类平抛运动模型(1)模型特点:物体受到的合力恒定,初速度与恒力垂直,这样的运动叫类平抛运动。
如果物体只在重力场中做类平抛运动,则叫重力场中的类平抛运动。
学好这类模型,可为电场中或复合场中的类平抛运动打基础。
(2).类平抛运动与平抛运动的区别做平抛运动的物体初速度水平,物体只受与初速度垂直的竖直向下的重力,a =g ;做类平抛运动的物体初速度不一定水平,但物体所受合力与初速度的方向垂直且为恒力,a =F 合m 。
(3)求解方法(1)常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动。
(2)特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度a 分解为a x 、a y ,初速度v 0分解为v x 、v y ,然后分别在x 、y 方向上列方程求解。
(4)求解类平抛运动问题的关键(1)对研究对象受力分析,找到物体所受合力的大小、方向,正确求出加速度。
(2)确定是研究速度,还是研究位移。
高考物理二轮专题复习(模型概述+模型讲解+模型演练) 模型二十一 斜面(含解析)
![高考物理二轮专题复习(模型概述+模型讲解+模型演练) 模型二十一 斜面(含解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/a46f531a915f804d2b16c1da.png)
2013年高考二轮专题复习之模型讲解斜面模型[模型概述]斜面模型是中学物理中最常见的模型之一,各级各类考题都会出现,设计的内容有力学、电学等。
相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等,是属于考查学生分析、推理能力的模型之一。
[模型讲解]一. 利用正交分解法处理斜面上的平衡问题例1. 相距为20cm 的平行金属导轨倾斜放置(见图1),导轨所在平面与水平面的夹角为︒=37θ,现在导轨上放一质量为330g 的金属棒ab ,它与导轨间动摩擦系数为50.0=μ,整个装置处于磁感应强度B=2T 的竖直向上的匀强磁场中,导轨所接电源电动势为15V ,内阻不计,滑动变阻器的阻值可按要求进行调节,其他部分电阻不计,取2/10s m g =,为保持金属棒ab 处于静止状态,求:(1)ab 中通入的最大电流强度为多少?(2)ab 中通入的最小电流强度为多少?解析:导体棒ab 在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡,由图2中所示电流方向,可知导体棒所受安培力水平向右。
当导体棒所受安培力较大时,导体棒所受静摩擦力沿导轨向下,当导体棒所受安培力较小时,导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。
(1)ab 中通入最大电流强度时受力分析如图2,此时最大静摩擦力N f F F μ=沿斜面向下,建立直角坐标系,由ab 平衡可知,x 方向:)sin cos (sin cos max θθμθθμ+=+=N N N F F F Fy 方向:)sin (cos sin cos θμθθμθ-=-=N N N F F F mg由以上各式联立解得:A BL F I L BI F N m g F 5.16,6.6sin cos sin cos max max max max max ====-+=有θμθθθμ (2)通入最小电流时,ab 受力分析如图3所示,此时静摩擦力N f F F ''μ=,方向沿斜面向上,建立直角坐标系,由平衡有:x 方向:)cos (sin 'cos 'sin 'min θμθθμθ-=-=N N N F F F Fy 方向:)cos sin ('cos 'sin 'θθμθθμ+=+=N N N F F F mg 联立两式解得:N mg F 6.0cos sin cos sin min =+-=θθμθμθ 由A BLF I L BI F 5.1,min min min min ===评点:此例题考查的知识点有:(1)受力分析——平衡条件的确定;(2)临界条件分析的能力;(3)直流电路知识的应用;(4)正交分解法。
斜面模型(解析版)-2024届新课标高中物理模型与方法
![斜面模型(解析版)-2024届新课标高中物理模型与方法](https://img.taocdn.com/s3/m/c7c84386970590c69ec3d5bbfd0a79563d1ed470.png)
2024版新课标高中物理模型与方法斜面模型目录【模型一】斜面上物体静摩擦力突变模型【模型二】斜面体静摩擦力有无模型【模型三】物体在斜面上自由运动的性质【模型四】斜面模型的衍生模型----“等时圆”模型1.“光滑斜面”模型常用结论2.“等时圆”模型及其等时性的证明【模型五】功能关系中的斜面模型1.物体在斜面上摩擦力做功的特点2.动能变化量与机械能变化量的区别【模型一】斜面上物体静摩擦力突变模型【模型构建】1.如图所示,一个质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。
1.试分析m受摩擦力的大小和方向【解析】:假设斜面光滑,那么物体将在重力和斜面支持力的作用下沿斜面下滑。
说明物体有沿斜面向下运动的趋势,物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力作用。
由平衡条件易得:f=mg sinθ2.若斜面上放置的物体沿着斜面匀速下滑时,判断地面对静止斜面有无摩擦力。
【解析】:因地面对斜面的摩擦力只可能在水平方向,只需考查斜面体水平方向合力是否为零即可。
斜面所受各力中在水平方向有分量的只有物体A对斜面的压力N和摩擦力f。
若设物体A的质量为m,则N 和f的水平分量分别为N x=mg cosθsinθ,方向向右,f x=mg sinθcosθ,方向向左。
可见斜面在水平方向所受合力为零。
无左右运动的趋势,地面对斜面无摩擦力作用。
3.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。
设斜面倾角为θ,斜面对物块的静摩擦力为f。
(1).当F=mg sinθ时斜面对物块无静摩擦力(2).当F>mg sinθ时物块有相对于斜面向上运动的趋势静摩擦力方向向下平衡方程为:F=f+mg sinθ随着F的增大静摩擦力增大,当静摩擦力达到最大值时外力F取最大值F1时,由平衡条件可得:F1=f+ mg sinθ---------------(1);(3).当F<mg sinθ时物块有相对于斜面向下运动的趋势静摩擦力方向向上平衡方程为:F+f=mg sinθ随着F的增大静摩擦力减小当静摩擦力减小为0时突变为(2)中的情形,随着F的减小静摩擦力增大,当静摩擦力达到最大值时外力F取最小值F2时,由平衡条件可得:f+F2=mg sinθ-------(2);联立(1)(2)解得物块与斜面的最大静摩擦力f=(F2-F1)/2.1(2019·高考全国卷Ⅰ)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析】 对N进行受力分析如图所示因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力T是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,A错误,B正确;M的质量与N的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,若m N g≥m M g sinθ,则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若m N g<m M g sinθ,则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,D正确,C错误.2(2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测)如图甲所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接,连接B的一段细绳与斜面平行,整个装置处于静止状态。
高中物理斜面体专题分析
![高中物理斜面体专题分析](https://img.taocdn.com/s3/m/6358a305312b3169a451a4ec.png)
θ
θ
v0 θ
N
FNf N12
f12
mg 甲
N21 f21
F/Nf Mg 乙
N
FNf
N12
f12
N21
f21
(m+△m)g 变5甲
F/Nf Mg
变5乙
FNf N12
N
f12
f
f21
F mg
变6甲
N21 Mg
F/Nf 变6乙
例3.如图所示,倾角为θ的斜面体质量为M,斜面长为L, 始终静止在粗糙的水平面上,有一质量为m的物块轻放在 斜面顶端,已知物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,且μ
4.如图所示,斜面体A静止在水平地面上,质量为m的物体B 在水平外力F的作用下沿斜面向下做匀速运动,此时斜面仍 然静止,下列说法中正确的是:
A.地面对A的摩擦力方向向左 B.地面对A的摩擦力方向向右 C.若撤去力F,物体B仍沿斜面向下匀速运动 D.若撤去力F,物体B沿斜面向下减速运动 E.若撤去力F,地面对A的摩擦力方向向左
斜面上的力学问题
一、斜面体的斜面光滑
例1.如图所示,倾角为θ的斜面体质量为M,斜面 光滑,始终静止在粗糙的水平面上,有一质量为m的
物块由静止开始从斜面顶端沿斜面加速下滑,在物 块下滑过程中, 求:斜面体受到水平面的支持力和摩擦力。
F F
θ
θ
θ
v0 θ
N12 a
mg 甲
N
f
N21
N max
ma
may
f
Mg
乙
丙
(m+M)g
二、斜面体的斜面粗糙 (下列各种情况中均近似认为滑动摩擦力等于最大静摩 擦力)
例2.如图所示,倾角为θ的斜面体质量为M,始终静止在粗糙的水 平面上,有一质量为m的物块放在斜面上,已知物块与斜面之间的 动摩擦因数为μ,且μ≥tanθ,
高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)(优选.)
![高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)(优选.)](https://img.taocdn.com/s3/m/3fcd7e6430b765ce0508763231126edb6f1a76a8.png)
高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)(优选.)最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)斜面类基本模型如图:质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,而斜面体的质量为M,放在水平地面上1.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,讨论μ为怎样时,物体将静止于斜面?物体将沿斜面匀速下滑?物体将沿斜面加速下滑?例1.质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,θμtg<,斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示.若滑块从斜面上高为h处以速度v0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何处? (2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少?解:(1)滑块最终停在挡板处。
(2)由动能定理得:mθScosmgmvmgh?=+θμ221ghvS22+=滑块在斜面上滑行的总路程2.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,分别求当物体静止于斜面时,物体沿斜面匀速下滑时,物体沿斜面加速下滑时,地面对斜面的弹力及摩擦力。
(设斜面是静止于地面的)例2.如图,质量为M的三角形木块A静止在水平面上.一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止。
则下列说法中正确的是 (AB )A.A对地面的压力可能小于(M+m)gB.水平面对A的静摩擦力可能水平向左C.水平面对A的静摩擦力不可能为零D.B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,当力F的大小满足一定条件时,三角形木块A可能会开始滑动3.自由释放物体在斜面上匀速下滑时,对其施加一任意方向的力F,斜面是否受到地4.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,分别讨论当物体静止于斜面时,物体沿斜面匀速下滑时,物体沿斜面加速下滑时,在物体的竖直方向上加一重物,物体的运动情况。
【高考物理】模型构建:模型09、平抛——斜面模型(解析版)Word(14页)
![【高考物理】模型构建:模型09、平抛——斜面模型(解析版)Word(14页)](https://img.taocdn.com/s3/m/e26f828c162ded630b1c59eef8c75fbfc67d945e.png)
模型09、平抛——斜面模型斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。
实例方法内容斜面求小球平抛时间总结分解速度水平0x νν=竖直gt v y =合速度22yx v v v +=如图,gt v y =,gtv v v y 00tan ==θ故θtan 0g v t =分解速度,构建速度三角形分解位移水平tv x 0=竖直221gty =合位移22y x x +=合如图,tvx0=221gt y =而xy =θtan 联立得gv t θtan 20=分解位移,构建位移三角形常见平抛运动模型运动时间得计算方法(1)在水平地面上正上方h 处平抛:由221gt h =知ght 2=,即t 由高度h 决定(2)在半圆内得平抛运动(如图1),由半径和几何关系制约时间t:221gt h =,t v h R R 022=-±联立两方程可求t(3)斜面上的平抛问题A 、顺着斜面平抛(如图2)方法:分解位移t v x 0=,221gt y =,x y =θtan ,可求得gv t θtan 20=B 、对着斜面平抛(如图3)方法:分解速度0x νν=,gt v y=,gt v v v y 00tan ==θ可求得θtan 0g v t =(4)对着竖直墙壁平抛(如图4)水平初速度0v 不同时,虽然落点不同,但水平位移d 相同,0v d=T常见类平抛运动模型的分析方法1. 类平抛运动的受力特点 物体所受的合外力为恒力,且与初速度的方向垂直.2.类平抛运动的运动特点在初速度方向0v 上做匀速直线运动,在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度m合F a =3.类平抛运动的求解方法(1)常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合外力的方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动.具有等时性.(2)特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度a 分解为x a 、y a , 初速度0v 分解为x v 、y v , 然后分别在x 、y 方向列方程求解。
【高考物理】模型构建:模型05、斜面模型(解析版)Word(22页)
![【高考物理】模型构建:模型05、斜面模型(解析版)Word(22页)](https://img.taocdn.com/s3/m/5dbe0fc6b1717fd5360cba1aa8114431b90d8ef6.png)
模型五、斜面模型1、自由释放的滑块能在斜面上(如图1甲所示)匀速下滑时,m.与M 之间的动摩擦因数θμgtan =2.自由释放的滑块在斜面上(如图1甲所示):(1)静止或匀速下滑时,斜面M 对水平地面的静摩擦力为零;(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左。
3.自由释放的滑块在斜面上(如图1乙所示)匀速下滑时,M 对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m 上加上任何方向的作用力,(在m 停止前)M 对水平地面的静摩擦力依然为零.4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图2所示):(1)向下的加速度θsin g a =时,悬绳稳定时将垂直于斜面:(2)向下的加速度θsin g a >时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上;(3)向下的加速度θsin g a <时,悬绳将偏离垂直方向向下.5.在倾角为θ的斜面上以速度0ν平抛一小球(如图3所示):(1)落到斜面上的时间gt θνtan 20=(2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且θαtan 2tan =,与初速度无关。
(3)经过g v t c θtan 0=,小球距斜面最远,最大距离()θθcos 2sin 20g v d =6.如图4所示,当整体有向右的加速度θtan g a =时,m 能在斜面上保持相对静止.7.在如图5所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab 棒所能达到的稳定速度22sin L B mgR m θν=8.如图6所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,斜面后退的位移L Mm ms+=9、动力学中的典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力N F =0.(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松驰的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松驰的临界条件是:0=T F (4)加速度变化时,速度达到最值的临界条件:当加速度变为零时.θB .受到斜面的支持力大小为D .加速度大小为g.地面对斜面的静摩擦力的方向水平向右B.滑块在斜面上运动的加速度大小为D.滑块离开斜面后做平抛运动μ大于tanθcosθ+m)gC.38对地面的压力小于(M+m)g对地面的摩擦力方向水平向左与水平方向夹角为33°且指向左上方时,F有最小值4s内外力大小之比为1:1末滑块速度的大小为6m/s末滑块的速度等大反向末运动到最高点在4s t =时,滑块的速度为零,此时运动到斜面体的最高点,故D 正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)斜面类基本模型如图:质量为m 的物体放在倾角为θ的斜面上,而斜面体的质量为M ,放在水平地面上1.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,讨论μ为怎样时,物体将静止于斜面?物体将沿斜面匀速下滑?物体将沿斜面加速下滑?例1.质量为m 的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,θμtg <,斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示.若滑块从斜面上高为h 处以速度v 0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何处? (2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少? 解:(1)滑块最终停在挡板处。
(2)由动能定理得: 滑块在斜面上滑行的总路程2.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,分别求当物体静止于斜面时,物体沿斜面匀速下滑时,物体沿斜面加速下滑时,地面对斜面的弹力及摩擦力。
(设斜面是静止于地面的)例2.如图,质量为M 的三角形木块A 静止在水平面上.一质量为m 的物体B 正沿A 的斜面下滑,三角形木块A 仍然保持静止。
则下列说法中正确的是 (AB ) A .A 对地面的压力可能小于(M+m)g B .水平面对A 的静摩擦力可能水平向左 C .水平面对A 的静摩擦力不可能为零D .B 沿A 的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F 的作用,当力F 的大小满足一定条件时,三角形木块A 可能会开始滑动mθScos mg mv mgh ⋅=+θμ2021θμcos g ghv S 2220+=3.自由释放物体在斜面上匀速下滑时,对其施加一任意方向的力F,斜面是否受到地面摩擦力?4.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,分别讨论当物体静止于斜面时,物体沿斜面匀速下滑时,物体沿斜面加速下滑时,在物体的竖直方向上加一重物,物体的运动情况。
(设斜面是静止于地面的)例3.如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( BD )A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大例4.如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上。
若减小力F,则 (A)A.物体A所受合力不变B.斜面对物体A的支持力不变C.斜面对物体A的摩擦力不变D.斜面对物体A的摩擦力可能为零5.若斜面与物体无摩擦,斜面静止在水平地面上时,求地面对斜面的摩擦力。
例5如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为g,那么当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压力大小是 ( A)A.mg sinαcosαB.Mmg sinαcosα/(M+m)C.mg tanαD.Mmg tanα/(M+m)6.若地面光滑且斜面与物体无摩擦,要使物体相对斜面静止,应对斜面施加一个怎样水F A B C 平推力F ?例6.物体A 、B 叠放在斜面体C 上,物体B 上表面水平,如图所示,在水平力F 的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中,物体A 、B 相对静止,设物体A 受摩擦力为f 1,水平地面给斜面体C 的摩擦为f 2(f 2≠0),则:(CD ) A .f 1=0 B .f 2水平向左 C .f 1水平向左 D .f 2水平向右模型应用(一)——————与斜面相关的静力学问题1.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。
由此可求出( C ) A .物块的质量 B .斜面的倾角C .物块与斜面间的最大静摩擦力D .物块对斜面的正压力2.如图所示,物体的质量大小为3kg ,将它置于倾角为37°的粗糙斜面上,受到一个大小恒为10N 的外力F 作用,且当力F 与斜面的夹角θ由0°增大到180°的过程中,物体和斜面始终保持静止状态。
取g =10m/s2,则在此过程中物体所受的摩擦力大小的变化范围是( A )A .8~28NB .18~28NC .14~34ND .18~34N3.(2013·广东肇庆一模)如图所示,在水平地面上放着斜面体B ,物体A 置于斜面体B 上,一水平向右的力F 作用于物体A 。
在力F 变大的过程中,两物体相对地面始终保持静止,则地面对斜面体B 的支持力N 和摩擦力f 的变化情况是( C )A .N 变大,f 不变B .N 变大,f 变小C .N 不变,f 变大D .N 不变,f 不变4.如图所示,质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜劈上,现同时用大小均为F 、方向相反的水平力分别推A 和B ,它们均静止不动,则(D ) A .A 与B 之间一定存在摩擦力 B .B 与地面之间一定存在摩擦力 C .B 对A 的支持力一定小于mg D .地面对B 的支持力的大小一定等于(M+m )g 5.将物块放在一粗糙斜面上,对其施加平行于斜面向上的外力F 使之处于静止状态,如图所示。
现逐渐增加外力F 的大小,物块始终静止不动。
则 ( A)A .斜面对物块的支持力一定保持不变B .斜面对物块的摩擦力一定逐渐减小C .斜面对物块的作用力一定逐渐减小D .物块所受的合外力一定逐渐增大6.(2013河南平顶山期末)如图所示,斜面体A 静置于水平地面上,其倾角为θ=45°,上底面水平的物块B 在A 上恰能匀速下滑。
现对B 施加一个沿斜面向上的力F 使B 总能极其缓慢的向上匀速运动,某时在B 上轻轻地放上一个质量为m 的小物体C (图中未画出),A 始终静止,B 保持运动状态不变。
关于放上C 之后,下列说法正确的时 ( AD) A .B 受到的摩擦力增加了mgsin θ B .B 受到的摩擦力不变C .A 受到地面的摩擦力不变D . A 受到地面的摩擦力增加了mg模型应用(二)——————与斜面相关的动力学问题1.如图所示,质量为m 的物体从斜面上的A 处由静止滑下,在由斜面底端进入水平面时速度大小不变,最后停在水平面上的B 处。
量得A 、B 两点间的水平距离为s ,A 高为h ,已知物体与斜面及水平面的动摩擦因数相同,则此动摩擦因数=μ 。
: sh22.如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a 、b 两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是(B ) A .在a 轨道上运动时角速度较大 B .在a 轨道上运动时线速度较大 C .在a 轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大 D .在a 轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大hsABa b3.如图,竖直放置的圆环O 为圆心,A 为最高点,将物体从A 点释放经t 1落到B 点,沿光滑斜面物体从C 点由静止释放经t 2落到B 点,沿光滑斜面将物体从D 点由静止释放经t 3落到B 点,关于t 1、t 2、t 3的大小,以下说法中正确的是:( B )A 、t 1>t 2>t 3B 、t 1=t 2=t 3C 、t 1>t 2=t 3D 、以上答案均不正确变式训练.在竖直平面内有若干倾角不同的光滑轨道,质量不等的物体同时 从最高点A 沿不同的轨道由静止下滑,到某一时刻,各物体所在的位置 一定在同一圆周上。
试证明之。
证明:沿竖直直径AF 方向由静止下落t 秒,有s 1 =1/2 gt 2 沿跟竖直直径夹角α的AB 轨道由静止下滑下落t 秒,有 a =gcos α s 2 =1/2 a t 2=1/2 gcos αt 2 s 2 / s 1 =cos α若s 1是圆的直径,则s 2正好是该圆的弦,可见各物体所在的位置一定在同一圆周上。
4.如图所示,斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,高为H ,斜面顶点有一定滑轮,物块A 和B 的质量分别为m 1和m 2,通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮,开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H /2的位置上,释放两物块后,A 沿斜面无摩擦地上滑,B 沿斜面的竖直边下落,若物块A 恰好能达到斜面的顶点,试求m 1和m 2的比值.(滑轮质量、半径及摩擦均可忽略)2121 m m 变式训练1.如图所示,在倾角α=30°足够长的光滑斜面上通过滑轮连接着质量mA =mB =10 kg 的两个物体.开始时用手托住A ,离地面高h =5 m ,B 位于斜面底端,撤手后,求: (1) A 落地时它的动能和系统的总势能减少量.(2) 物体B 势能增量的最大值和离开斜面底端的最远距离(g =10 m /s2)答案:(1)250J ; (2) 375 J ;7.5 m .Lat x <=2121…………………………………………………○3所以,物体与传送带相对静止后,以加速度a0匀加速达到顶端 它们速度刚相同时的速度t a v 11=…………………………○4达到顶端速度为2v)(2102122x L a v v -=-……………………………………○5依据动能定理得:2221mv mgh W =-…………………………○6解得:J 5.70=W …………………………………………○7(2)212002121t a t a t v x -+=相对………………………○8相对fx Q =………………………………………………○9.5J 22=Q …模型应用(三)——————与斜面相关的综合问题1.如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上,整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m 、电荷量为-q 的小滑块恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为34,求该匀强电场场强E 的大小。
[解析] 受力分析如图所示,由题意得:mg sin θ-F f =0① F N -mg cos θ-F =0② F =qE③ F f =μF N ④由①②③④得:mg sin θ-μ(mg cos θ+qE)=0⑤解之得E =mg sin θ-μmg cos θμq代入数据得E =3mg 6q2.如图所示,质量为m 的物块(视为质点),带正电Q ,开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=3mg/Q 的匀强电场(设斜面顶端处电势为零),斜面高为H 。
释放后,物块落地时的电势能为ε,物块落地时的速度大小v ,则A .mgH 33=ε B .mgH 33-=ε C .=v 2gH 2 D .=v 2gH 答案:C3.如图所示,倾斜角度为θ的粗糙程度均匀的绝缘斜面,下方O 点处有一带电量为+Q 的点电荷,质量为m 、带电量为-q 的小物体(可看成质点)与斜面间的动摩擦因数为μ。