力学中的斜面模型
高中物理斜面模型的应用斜面上的动力学问题
高中物理斜面模型的应用斜面上的动力学问题斜面的应用常见的结论斜面上的动力学问题受力分析，建立坐标系进行正交分解，利用三大定律列方程求解。
易错点在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误。
例题分析例一如图所示，木块放在木板上，木板放在水平面上，现将其右端缓慢地抬高，当木块刚好开始沿木板滑动时，测出当时木板和水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．在木块开始滑动前，木块所受的摩擦力一直在增大B．在木块开始滑动前，木块所受的摩擦一直在减小C．测得的动摩擦因数μ=tanθD．测得的动摩擦因数μ=sinθ答案：AC在长直木板由水平位置缓慢向上转动的过程中，物体受到的是静摩擦力，对物体受力分析可以求得物体受到的摩擦力大小．A、对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用，在整个过程中，物体受力平衡，所以摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即f=mgsinθ，所以夹角增大的过程中，木块所受的摩擦力一直在增大，所以A正确，B错误．C、由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，当夹角为θ时，f=mgsinθ=μmgcosθ，所以动摩擦因数μ=tanθ，所以C正确，D错误．例二如图所示，重力大小为G的木块放在倾角为θ的光滑斜面上，对木块施加一水平推力F，木块相对于斜面静止，则木块对斜面的压力大小可表示为（）A．B．GcosθC．D．Gcosθ+Fsinθ答案ACD．以木块为研究对象，分析受力情况，运用合成法和正交分解法，根据平衡条件求解斜面对木块的支持力大小，再由牛顿第三定律求出木块对斜面的压力大小．A、木块受到重力G、水平推力F和斜面的支持力，如图．根据平衡条件可知，支持力与重力、推力的合力大小相等，则有支持力N=．故A正确．B、D，根据正交分解法得到，支持力N=Gcosθ+Fsinθ．故B错误，D正确．C、运用合成法得到，N=．例三如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力和摩擦力为（）A．地面对楔形物块支持力的大小为（M+m）g+FsinθB．地面对楔形物块支持力为大小为（M+m）g-FsinθC．地面对楔形物块无摩擦力D．地面对楔形物块有向右的摩擦力答案：故选BD物块m匀速上升，受力平衡，合力为零．楔形物块M始终保持静止合力也为零，将两个物体看成整体进行研究，根据平衡条件求解地面对楔形物块支持力和摩擦力．以物块m和楔形物块M整体为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件得地面对楔形物块支持力大小为：N=（M+m）g-Fsinθ地面对楔形物块有向右的摩擦力大小为：f=Fcosθ．所以选项AC错误，BD正确．例四质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）A．小物块一定带正电荷B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为答案：C分析：已知小物块下滑某时刻对斜面作用力恰好为零，由左手定则可知小物块带负电，A错误；对小物块下滑过程受力分析如图所示，物块向下加速v增大，F洛也在增大，。
高中物理常见的24个解题模型
高中物理常见的24个解题模型高中物理常见解题模型有哪些1、皮带模型：摩擦力，牛顿运动定律，功能及摩擦生热等问题。
2、斜面模型：运动规律，三大定律，数理问题。
3、运动关联模型：一物体运动的同时性，独立性，等效性，多物体参与的独立性和时空联系。
4、人船模型：动量守恒定律，能量守恒定律，数理问题。
5、子弹打木块模型：三大定律，摩擦生热，临界问题，数理问题。
6、爆炸模型：动量守恒定律，能量守恒定律。
7、单摆模型：简谐运动，圆周运动中的力和能问题，对称法，图象法。
8、电磁场中的双电源模型：顺接与反接，力学中的三大定律，闭合电路的欧姆定律，电磁感应定律。
9、交流电有效值相关模型：图像法，焦耳定律，闭合电路的欧姆定律，能量问题。
10、平抛模型：运动的合成与分解，牛顿运动定律，动能定理(类平抛运动)。
11、行星模型：向心力(各种力)，相关物理量，功能问题，数理问题(圆心、半径、临界问题)。
12、全过程模型：匀变速运动的整体性，保守力与耗散力，动量守恒定律，动能定理，全过程整体法。
13、质心模型：质心(多种体育运动)，集中典型运动规律，力能角度。
14、绳件、弹簧、杆件三件模型：三件的异同点，直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题。
15、挂件模型：平衡问题，死结与活结问题，采用正交分解法，图解法，三角形法则和极值法。
16、追碰模型：运动规律，碰撞规律，临界问题，数学法(函数极值法、图像法等)和物理方法(参照物变换法、守恒法)等。
17、能级模型：能级图，跃迁规律，光电效应等光的本质综合问题。
18、远距离输电升压降压的变压器模型。
19、限流与分压器模型：电路设计，串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律，电能，电功率，实际应用。
20、电路的动态变化模型：闭合电路的欧姆定律，判断方法和变压器的三个制约问题。
21、磁流发电机模型：平衡与偏转，力和能问题。
22、回旋加速器模型：加速模型(力能规律)，回旋模型(圆周运动)，数理问题。
(完整)第28讲 滑块---斜面模型(解题技巧类)
第28讲滑块--—斜面模型【技巧点拨】滑块—--斜面模型在高考中是千变万化，既可能光滑，也可以粗糙；既可能固定,也可以运动，即使运动，也可能匀速或变速；常常考查受力分析、力的合成、力的分解、牛顿运动定律、能等力学基础知识.对于滑块---斜面模型的动力学问题的求解，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(包括支持力和摩擦力）是解决问题的关键，然后建立坐标系进行正交分解，利用相关定律列方程求解。
【对点题组】1．如图所示,斜面体放置在水平地面上，物块沿粗糙的斜面加速下滑，斜面体始终保持静止，在此过程中（）A．斜面体对物块的作用力斜向左上方B．斜面体对物块的作用力斜向右上方C．地面对斜面体的摩擦力水平向右D．地面对斜面体的支持力大于物块与斜面体的重力之和2．如图甲所示，一倾角为37°、长L=0。
93m的固定斜面是由两种材料构成的，物块P从斜面顶端以初速度v0=1m/s沿斜面向下运动，物块P与斜面间的动摩擦因数μ随物块P下滑的距离L的关系如图乙所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0。
8，取g=10m/s2．求：1(1）物块P在斜面上前后两段滑动的加速度大小与方向；（2)物块P滑到斜面底端时的速度大小?3．如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面，倾角θ=37°，一滑块以初速度v0=16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点．滑块运动的图象如图乙所示,（已知:sin37°=0。
6，cos37°=0。
8,重力加速度g=10m/s2）．求：（1）AB之间的距离;（2)滑块再次回到A点时的速度;（3）滑块在整个运动过程中所用的时间．【答案】(1）A，B之间的距离为16m；（2）滑块再次回到A点时的速度为82m/s;+．（3）滑块在整个运动过程中所用的时间为(212s【高考题组】4．(2014·福建卷）如下图所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间，则下列图像中能正确描述这一运动规律的是（)A B C D235．(2013·山东理综)如图所示，一质量m =0.4kg 的小物块，以V 0=2m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动,经t =2s 的时间物块由A 点运动到B 点，A 、B 之间的距离L =10m 。
平抛运动与斜面模型
平抛运动与斜面模型平抛运动是一种古老的物理模型，它描述了当一个物体以一定的初速度被投掷出去时，沿着水平方向运动，并受到重力的作用而沿着竖直方向下落的运动状态。
这种运动状态被称为平抛运动，是物理学中比较简单的一种运动状态，也是一些很有用的实际问题中的基础。
平抛运动的数学模型是基于牛顿的力学定律和基本运动学公式建立的。
当一个物体以初速度v0在地面上被投掷出去时，它会以固定的速度沿水平方向移动，其水平速度不变，可以用以下方程表示：x = v0t其中，x为物体沿水平方向移动的距离，t为运动的时间。
如果物体受到重力的作用，它将沿竖直方向运动，竖直方向的速度将会发生改变。
物体的竖直运动可以由以下公式描述：y = v0t - 1/2gt^2其中，y为物体沿竖直方向下落的距离，g为重力加速度，t为运动的时间。
在这个运动状态中，物体沿着抛出角度的曲线运动，其运动轨迹可以表示为：y = xtanθ-1/2gx²/(v0cosθ)²其中，θ为抛出角度，在这个运动状态中，这个抛出角度是重要的参数之一，它会影响物体的运动轨迹。
如果初始速度v0和抛出角度θ已经确定，我们就可以使用这些公式来计算出物体在任意时间和任意位置的运动状态。
平抛运动模型有许多实际运用，其中之一是对于物体的落点的预测。
在一些体育比赛中，比如说击球运动、投掷项目等，通过预测体育器材的抛出速度和角度，运动员可以估算出它们的运动轨迹和落点。
此外，平抛运动模型也被广泛应用于医院等领域，在判断怪物或人的跳跃速度、分析运动员的动作时我们需要用到平抛运动模型。
斜面模型是一种质点受到斜面力作用而在斜面上滑动的物理模型。
当一个物体放置在斜面上后，受到位置和重力的相互作用，它在斜面上沿着向下的方向开始滑动，这种滑动称为斜面运动。
斜面运动的模型包含了许多因素，比如物体的重量、斜面的夹角、摩擦系数等，这些因素都会影响物体在斜面上的滑动状态。
基于运动学和力学原理，可以把这些因素纳入斜面运动的数学模型中。
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。
θmgfF Ny x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21m 的水平轨道，倾斜直轨道BC 固定在竖直放置的半径为R =10m 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=10m/s 的速度滑上轨道AB ，并恰好能冲到轨道BC 的最高点。
(完整word版)力学中的斜面模型
力学中的斜面模型(一）斜面上的动力学问题的解题策略受力分析,建立坐标系进行正交分解，利用三大定律列方程求解。
易错点：在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误。
例1：如图1所示，三角形木块放在倾角为的斜面上，若木块与斜面间的摩擦系数,则无论作用在木块上竖直向下的外力F多大，木块都不会滑动，这种现象叫做“自锁”.千斤顶的原理与之类似。
请证明之.图1证明:当F作用在物体上时，沿斜面向下的力为，假设物体滑动,则沿斜面向上的摩擦力为:由，可得：从上式可以看出，无论力F多大,能提供给物体的“滑动摩擦力”总是大于下滑力，所以物体不会滑动。
(二）斜面上的多体问题命题方向常以静力学滑块和电磁场中的电荷、导体棒为对象。
对静力学滑块常用整体法与隔离法处理;而对于电磁场中的电荷、导体棒则从受力分析、分析运动状态来确定用什么定律解决。
所以打好力学基础是关键.例2：如图2所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为、，质量分别为和的两物块，同时分别从左右劈面的顶端自静止开始下滑,劈块始终与水平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为，求两物块下滑过程中（和均未达到底端）劈块受到地面的摩擦力（）。
图2解析：选M、和构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M保持静止、和分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。
根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，不可能再受到其他力;如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。
根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有:其中、和分别为M、和在水平方向的加速度的大小，而：负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反,所以劈块受到地面的摩擦力的大小为，方向水平向右.例3：如图3所示,质量的木楔ABC静止于粗糙的水平面上,动摩擦因数。
在木楔的倾角为的斜面上，有一质量的木块从静止开始沿斜面下滑,当滑行路程时，其速度,在这过程中楔没有动,求地面对楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取10m/s2）。
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。
高中物理解题常用经典模型
1、"皮带"模型:摩擦力.牛顿运动定律.功能及摩擦生热等问题.2、"斜面"模型:运动规律.三大定律.数理问题.3、"运动关联"模型:一物体运动的同时性.独立性.等效性.多物体参与的独立性和时空联系.4、"人船"模型:动量守恒定律.能量守恒定律.数理问题.5、"子弹打木块"模型:三大定律.摩擦生热.临界问题.数理问题.6、"爆炸"模型:动量守恒定律.能量守恒定律.7、"单摆"模型:简谐运动.圆周运动中的力和能问题.对称法.图象法.8.电磁场中的"双电源"模型:顺接与反接.力学中的三大定律.闭合电路的欧姆定律.电磁感应定律.9.交流电有效值相关模型:图像法.焦耳定律.闭合电路的欧姆定律.能量问题.10、"平抛"模型:运动的合成与分解.牛顿运动定律.动能定理类平抛运动.11、"行星"模型:向心力各种力.相关物理量.功能问题.数理问题圆心.半径.临界问题.12、"全过程"模型:匀变速运动的整体性.保守力与耗散力.动量守恒定律.动能定理.全过程整体法.13、"质心"模型:质心多种体育运动.集中典型运动规律.力能角度.14、"绳件.弹簧.杆件"三件模型:三件的异同点;直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题.15、"挂件"模型:平衡问题.死结与活结问题;采用正交分解法;图解法;三角形法则和极值法.16、"追碰"模型:运动规律.碰撞规律.临界问题.数学法函数极值法.图像法等和物理方法参照物变换法.守恒法等.17."能级"模型:能级图.跃迁规律.光电效应等光的本质综合问题.18.远距离输电升压降压的变压器模型.19、"限流与分压器"模型:电路设计.串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律.电能.电功率.实际应用.20、"电路的动态变化"模型:闭合电路的欧姆定律.判断方法和变压器的三个制约问题.21、"磁流发电机"模型:平衡与偏转.力和能问题.22、"回旋加速器"模型:加速模型力能规律.回旋模型圆周运动.数理问题.23、"对称"模型:简谐运动波动.电场.磁场.光学问题中的对称性.多解性.对称性.24、电磁场中的单杆模型:棒与电阻.棒与电容.棒与电感.棒与弹簧组合.平面导轨.竖直导轨等;处理角度为力电角度.电学角度.力能角度.。
牛顿运动定律的斜面模型
牛顿运动定律的斜面模型引言：牛顿运动定律是描述物体力学运动规律的基本定律之一，它包含了三个定律。
斜面模型是牛顿运动定律中的一个重要应用场景，通过斜面模型可以更好地理解牛顿运动定律的应用和解释。
本文将围绕斜面模型展开，介绍牛顿运动定律在斜面上的运用。
一、斜面模型的基本原理斜面模型是指一个倾斜的平面，物体在斜面上运动的过程中受到重力和斜面对物体的支持力的作用。
根据牛顿运动定律，物体在斜面上的运动可以分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力。
二、牛顿运动定律在斜面上的应用1. 第一定律：当斜面上没有外力作用时，物体将保持静止或匀速运动。
这是因为当物体处于静止或匀速运动时，斜面对物体的支持力与重力相互平衡，所以物体不会发生加速度的变化。
2. 第二定律：当斜面上有外力作用时，物体将产生加速度。
在斜面模型中，斜面对物体的支持力可以分解为垂直斜面方向和沿斜面方向的两个分力。
沿斜面方向的分力可以根据斜面的角度和物体的质量计算出来，从而确定物体在斜面上的加速度。
3. 第三定律：斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力大小相等，方向相反。
斜面对物体的支持力垂直于斜面，而物体对斜面的压力沿着斜面方向。
根据牛顿第三定律，斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对作用力，大小相等方向相反，相互抵消。
三、斜面模型的应用举例1. 小球在斜面上滚动：假设一个小球在斜面上滚动，斜面的角度为θ。
根据斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力的大小相等原理，可以得到小球在斜面上的加速度。
根据斜面模型，可以计算出小球滚动的加速度和速度。
2. 箱子下滑的问题：一个重量为m的箱子放在斜面上，斜面的角度为θ。
通过斜面模型可以计算出箱子在斜面上的加速度，进而得到箱子下滑的速度和位移。
同时，可以计算出箱子受到的斜面支持力和重力的大小。
四、斜面模型的局限性和拓展斜面模型是牛顿运动定律的一个具体应用，但在实际应用中也存在一些局限性。
例如，斜面模型忽略了空气阻力的影响，只适用于无空气阻力的情况。
斜面滑块模型支持力与摩擦力的分析
滑块模型描述了一个物体在物理场中沿斜面进行运动的过程，它由理
论物理学家洛伦兹·库伯（L. K. C.）在20世纪50年代提出。
滑块机制
是精确描述滑动物体在斜面上流动的常见方法，它是最常用的安全和
计算分析工具之一。
滑块模型可以被用来分析物体在水平方向和垂直方向上的支持力和摩
擦力的数量。
平面内的力分为阻力和斜坡内的力，阻力包括重力和摩
擦力，斜坡内的力指的是斜坡角度的力。
重力可以被滑块模型用来计算，它描述了物体在水平面上的支持力。
滑块模型能够准确地估算物
体沿斜面运动时的摩擦力，它是一支重要的力学模型。
滑块模型显示，在滑动过程中，铰链之间的摩擦力与比较角有关。
比
较角是滑块模型中最重要的参数，它是指物体在滑动方向上与垂直方
向之间的夹角。
这意味着当比较角变小时，滑动过程中的摩擦力也随
之减小。
而当比较角增大时，摩擦力也随之增大。
根据滑块模型的计算，较小的比较角会使物体滑动更轻松，但安全隐
患也更大。
因此，滑块模型可以作为规划滑动体运动路线的有力工具。
它可以精确地计算滑动物体行使支持力和摩擦力的大小，以便提供准
确的结果。
在实际应用中，比如安全滑动体的设计，滑块模型将起到
至关重要的作用。
高中物理：斜面模型
斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，力学、电学等问题中都有出现。
相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等。
斜面固定时，对斜面上的物体受力分析，建立坐标系进行正交分解，选择利用三大定律列方程求解；对斜面不固定时，我们将斜面与斜面上的物体看成系统，仔细观察题中条件，采用整体法或动量定理甚至动量守恒定律处理。
分析时，要注意：(1)斜面上物体受到摩擦力的种类、方向判断，如斜面倾角与的比较等；(2)在采用整体法处理斜面体与它上面的物体时要区分变速运动部分（合外力）与整体的质量；(3)在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误；(4)在分析电磁力时电荷或导体棒的极值问题而引起的弹力或摩擦力的变化。
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，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，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，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，此时最大静摩擦力沿斜面向下，建立直角坐标系，由ab平衡可知，x方向：y方向：由以上各式联立解得：（2）通入最小电流时，ab受力分析如图3所示，此时静摩擦力，方向沿斜面向上，建立直角坐标系，由平衡有：x方向：y方向：联立两式解得：由二、利用矢量三角形法处理斜面系统的变速运动例2、物体置于光滑的斜面上，当斜面固定时，物体沿斜面下滑的加速度为，斜面对物体的弹力为。
高中物理四大经典力学模型完全解析
四大经典力学模型完全解析一、斜面问题模型1．自由释放的滑块能在斜面上(如下图所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tanθ．2．自由释放的滑块在斜面上(如上图所示)：(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(如下图所示)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(如下图所示)：(1)向下的加速度a＝g sinθ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；(2)向下的加速度a＞g sinθ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；(3)向下的加速度a＜g sinθ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v0平抛一小球(如下图所示)：(1)落到斜面上的时间t＝2v0tanθg；(2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tanα＝2tanθ，与初速度无关；6．如下图所示，当整体有向右的加速度a＝g tanθ时，m能在斜面上保持相对静止。
例1在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下(如下图所示)，它们的宽度均为L．一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时，恰好做匀速运动。
(1)当ab边刚越过边界ff′时，线框的加速度为多大，方向如何？(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中，线框中产生的焦耳热为多少？(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行，不计摩擦阻力)【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型，需要熟练掌握各种情况下求平衡速度的方法。
物体在斜面上的运动
物体在斜面上的运动物体在斜面上的运动是一个经典的物理学问题，涉及到重力、摩擦力以及斜面的角度等因素。
本文将探讨物体在斜面上的运动规律，并分析影响物体运动的各种因素。
一、斜面上的力学模型当一个物体放置在倾斜角度为θ的光滑斜面上时，与斜面接触的力可以分解为垂直于斜面方向的法向力N和平行于斜面方向的摩擦力f。
同时，物体受到的重力可以分解为垂直于斜面的分力mgcosθ和平行于斜面的分力mgsinθ。
其中，m为物体的质量，g为重力加速度。
根据牛顿第二定律，斜面上物体的运动可以通过以下公式描述：mgsinθ - f = ma根据摩擦力的定义，可以得到f = μN，其中μ为动摩擦系数。
将摩擦力的表达式代入上述公式，可以得到物体斜面上的运动方程：mgsinθ - μN = ma二、加速度和摩擦力的关系根据上述运动方程，可以进一步分析物体在斜面上的加速度和摩擦力之间的关系。
当物体处于运动状态时，摩擦力可以表达为f = μN，其中μ为动摩擦系数，N为法向力。
如果斜面的角度θ小到一定程度，使得mgsinθ的值小于μN，那么物体将会沿着斜面向下滑动。
此时摩擦力与mgsinθ相等，并且指向相反的方向。
因此，物体的加速度可以表示为：a = gsinθ - μgcosθ当mgsinθ的值大于μN时，物体将会保持在斜面上而不滑动。
此时，加速度为零，即：gsinθ - μgcosθ = 0由此可得，当满足gsinθ = μgcosθ时，物体处于静止状态。
三、斜面上的加速度计算为了更精确地计算物体在斜面上的加速度，需要考虑斜面的角度θ、物体的质量m以及动摩擦系数μ。
通过物体在斜面上的运动方程，可以推导出如下的计算公式：a = gsinθ - μgcosθ其中，θ的取值范围在0到90度之间，μ的取值范围在0到1之间。
四、斜面上的运动实例举例来说，假设有一个质量为2kg的物体放置在倾斜角度为30度的光滑斜面上，动摩擦系数为0.2。
根据上述公式，可以计算出物体在斜面上的加速度为：a = 9.8 * sin30 - 0.2 * 9.8 * cos30 ≈ 2.644 m/s²这表示物体在斜面上以每秒2.644米的速度加速向下滑动。
物理斜面模型初中总结归纳
物理斜面模型初中总结归纳斜面模型是物理学中一个重要的概念，用来描述物体在斜坡上的运动和力的作用。
在初中物理学习中，我们经常遇到斜面模型的题目和实验，因此对斜面模型及其相关知识的掌握显得尤为重要。
本文将对初中物理中的斜面模型进行总结和归纳，以帮助大家更好地理解和运用斜面模型。
一、斜面模型的基本原理斜面模型是以斜面为基础，用来研究物体在斜坡上的运动和力的作用。
斜面分为光滑斜面和粗糙斜面两种情况。
光滑斜面指的是无摩擦力的斜面，而粗糙斜面则存在摩擦力。
在斜面模型中，重力是主要的力之一，其作用方向始终指向下方垂直于斜面的方向。
此外，在光滑斜面模型中，还存在一个垂直于斜面的法向力，用以抵消垂直于斜面的重力分力。
在粗糙斜面模型中，则存在一个平行于斜面的摩擦力，其作用方向与物体的运动方向相反。
二、斜面模型的运动规律根据牛顿第二定律和斜面模型的原理，我们可以得出斜面上物体运动的一些重要规律。
1. 对于光滑斜面模型：（1）物体沿斜面向下滑动时，其加速度大小为g*sinα。
（2）物体在斜面上的正压力等于垂直于斜面的支持力，即N =mg*cosα。
（3）物体在斜面上的支持力大小等于垂直于斜面的重力分力，即N = mg*sinα。
（4）物体在斜面上的重力分力大小等于物体的重力乘以sinα，即F = mg*sinα。
2. 对于粗糙斜面模型：（1）物体沿斜面向下滑动时，其加速度大小为(g*sinα - μk*cosα)。
（2）μk为斜面和物体之间的动摩擦系数，用以反映物体与斜面之间的摩擦程度。
（3）物体在斜面上的正压力等于垂直于斜面的支持力，即N =mg*cosα。
（4）物体在斜面上的支持力大小等于垂直于斜面的重力分力加上摩擦力的大小，即N = mg*sinα + μk*N。
三、斜面模型的实际应用斜面模型不仅仅是一种理论上的概念，它也有着广泛的实际应用。
1. 斜面应用于力学实验：在力学实验中，我们可以利用斜面模型来研究物体的运动规律和力的作用。
滑块斜面模型知识点总结
滑块斜面模型知识点总结1. 力的分解在滑块斜面模型中，我们经常需要用到力的分解，这是因为斜面上的力不仅仅是沿着斜面方向的，还有垂直斜面的分力。
力的分解是利用三角函数将斜面上的力分解成平行斜面和垂直斜面的两个力，从而方便我们进行计算。
通常情况下，平行斜面的力为Fsinθ，垂直斜面的力为Fcosθ，其中F是作用在斜面上的力，θ是斜面的倾角。
2. 摩擦力在滑块斜面模型中，摩擦力是一个重要的因素，它可以影响到滑块在斜面上的运动。
通常情况下，我们把摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力两种。
静摩擦力是指当物体处于静止状态时，摩擦力的大小，它的大小由静摩擦系数μs和垂直斜面的力N共同决定，其大小不超过μsN。
动摩擦力则是指当物体处于运动状态时，摩擦力的大小，它的大小由动摩擦系数μk和垂直斜面的力N共同决定。
在斜面模型中，摩擦力的大小和方向需要通过受力分析进行计算。
3. 动力学分析在滑块斜面模型中，我们需要进行动力学分析，来计算滑块在斜面上的运动情况。
动力学分析包括受力分析和牛顿第二定律的运用。
通过受力分析，我们可以计算出斜面上的合力和合力矩，从而得到滑块的加速度和角加速度。
牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度与合外力成正比，与物体的质量成反比。
通过动力学分析，我们可以得到滑块在斜面上的运动规律，从而进一步进行相关的计算和分析。
4. 动能和势能在滑块斜面模型中，动能和势能是两个重要的物理量。
动能是指物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度成正比。
势能是指物体由于位置而具有的能量，其大小与物体的质量、重力加速度和高度成正比。
在滑块斜面模型中，我们需要根据滑块的位置和速度来计算其动能和势能，从而进一步进行相关的计算和分析。
5. 斜面上的平衡在滑块斜面模型中，当滑块处于静止状态时，我们需要进行力的平衡分析，通过平衡方程来计算出斜面上的力的大小和方向。
力的平衡分析涉及到多个力的叠加，通过叠加得到合力和合力矩，从而得到力的平衡方程。
斜面阻力计算公式
斜面阻力计算公式斜面阻力计算公式是指用来计算斜面上物体的阻力大小的公式。
斜面阻力是指物体在斜坡上移动的阻力，这是一种重力驱动的运动，它是地面的摩擦力和重力的结果。
它不仅可以用来计算正常斜坡上的物体，还可以用来计算侧斜坡上的物体。
斜面阻力计算公式的一般形式是：F=mgSinθ，其中F为斜面阻力，m为物体的质量，g为重力加速度，θ为斜坡的坡度。
斜坡的坡度是指以水平线为基准，物体在斜面上所爬得角度。
斜坡的坡度是以度（°）为单位来衡量的，它可以是正值也可以是负值。
由于斜坡阻力公式中涉及到重力加速度，因此斜面阻力计算公式也是一种重力模型。
它是由英国数学家斯蒂芬伽莫夫（StephenJ.Gammov）提出的，他在1820年的某一篇论文中提出了斜面阻力的概念，并编制出了斜面阻力计算公式。
从某种角度而言，它是一种科学的统一，它把地面的摩擦力和重力作为物体在斜坡上移动的两大原因。
斜面阻力计算公式最早是用来评估坡道行车的阻力、能耗和安全性，随着它的不断改进及应用，如今它已经被用来计算风越狱的逃逸阻力，井下矿工的工况阻力，也可以用来计算帆船的滑行阻力，计算船只横滚时的前进力，以及对噪声的计算等等。
斜面阻力计算公式也是一种力学模型，它把物体运动的力学过程实际化了，将斜坡上物体的重力和摩擦力精确地表示出来，并给出了斜坡上物体阻力的计算公式。
从而有助于我们更清楚地理解物体在斜面上运动的过程，也可以用来指导我们在各种工程实践中的安全运行。
斜面阻力计算公式的应用，有效地弥补了重力驱动的概念在实践中的不足，为现代力学提供了新的精确计算。
总之，斜面阻力计算公式是一个重要的力学模型，它有效地把重力和摩擦力结合起来，可以有助我们更清楚地理解物体在斜面上运动的过程。
它同时也是一个重要的计算公式，它可以用来计算斜坡上物体的阻力大小，可以用来指导我们在各种工程实践中的安全运行。
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力学中的斜面模型
（一）斜面上的动力学问题的解题策略
受力分析，建立坐标系进行正交分解，利用三大定律列方程求解。
易错点：在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误。
例1：如图1所示，三角形木块放在倾角为的斜面上，若木块与斜面间的摩擦系数，
则无论作用在木块上竖直向下的外力F多大，木块都不会滑动，这种现象叫做“自锁”。
千斤顶的原理与之类似。
请证明之。
图1 图2
（二）斜面上的多体问题命题方向
常以静力学滑块和电磁场中的电荷、导体棒为对象。
对静力学滑块常用整体法与隔离法处理；而对于电磁场中的电荷、导体棒则从受力分析、分析运动状态来确定用什么定律解决。
所以打好力学基础是关键。
例2：如图2所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为、，质量分别
为和的两物块，同时分别从左右劈面的顶端自静止开始下滑，劈块始终
与水平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为，求两物块下滑过程中（和均未达到底端）劈块受到地面的摩擦力（）。
例3：如图3所示，质量的木楔ABC静止于粗糙的水平面上，动摩擦因数。
在木楔的倾角为的斜面上，有一质量的木块从静止开始沿斜面下滑，当滑行
路程时，其速度，在这过程中楔没有动，求地面对楔的摩擦力的大小和方
向（重力加速度取10m/s2）。
例4：如图5所示，在水平地面上有一辆运动的平板小车，车上固定一个盛水的杯子，杯子的直径为R。
当小车做匀加速运动时，水面呈如图所示状态，左右液面的高度差为，则小车的加速
度方向指向何处？加速度的大小为多少？
（三）斜面上的平抛问题
解题时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。
例5：如图所示从倾角为的足够长的斜面上的A点，先后将同一小球以不同的初速度水平向右
抛出，第一次初速度为，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为，第二次初速度
为，球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为，若，试比较和的大小。
例7：如图9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（）A. B. C. D.
（四）斜面上的最值问题
例8：在倾角为的斜面上以初速度平抛一物体，经多长时间物体离斜面最远，离斜面的最大距离是多少？
（五）斜面上的综合问题
例9：如图13，一物块从倾角为的斜面上A点由静止开始滑下，最后停在水平面上C点处。
已知斜面与水平面的材料质地完全相同，物块在斜面和水平面上滑行的时间之比t1/t2，且经过斜面最低点B时能量没有损失。
求：（1）物块与接触面间的动摩擦因数；（2）AB与BC的长度之比
例10：如图14所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为的物体从D点出发沿DBA滑到顶点A 时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（）
A. 大于
B. 等于
C. 小于
D. 取决于斜面的倾角
（六）斜面上的实际应用问题
例11：铁路转弯处的弯道半径是根据地形决定的。
弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差
的设计不仅与有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率。
下图表格是铁路设计人员技术手册中弯道半径及与之对应的轨道的高度差。
弯道半径
内外轨高度差
（1）根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当时，h的设计值；
（2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1434mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率（以
为单位，结果取整数）；（路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）
（3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求。
为了提高运输力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也相应提高。
请根据上述计算原理和表格分析提速时应采取怎样的有效措施？
【模拟试题】
1. 如图所示，一木块位于斜面上，加一个力F之后木块静止，此力与斜面平行又在水平方向上，如果将力F撤消，出现的情况将是（）A. 木块立即获得加速度 B. 木块将沿斜面下滑C. 木块受的摩擦力变小 D. 木块受的摩擦力改变方向
2. 有两个光滑固定斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长，如图所示，一个滑块自A点以一定的初速度上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着滑块沿BC滑下，设滑块从A点到C点的总时间是Tc在以下的四个图中，正确表示滑块速度大小随时间变化规律的
A B C D
3. 有一个同学有如下方法测定动摩擦因数：用同种材料做成如图所示的AB、BD平面其中AB为一斜面，其高为h、长为L1，BD是一足够长的水平面，两面在B点以小弧形光滑连接。
现让质量为m的小物块从A点由静止开始下滑，到达B点后顺利进入水平面，最后滑到C点而停止，并测出BC=L2，小物块与两个平面的动摩擦因数相同，由以上数据可以求出物体与平面间的动摩擦因数
是多少？
4. 如下图所示，物体m静止在粗糙斜面上，现用从零开始逐渐增大的水平推力F作用在物体上，且使物体仍保持静止状态，则（）
A. 物体对斜面的压力一定增大
B. 斜面所受物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上
C. 斜面对物体的静摩擦力可能有可能减少
D. 物体所受的合外力不可能为零
5. 如图所示的光滑斜面上，质量为m的物块在拉力F作用下处于静止状态，F的方向与斜面夹角为，则以下说法正确的是（）
A. F的方向与斜面的夹角的取值范围为（取逆时针为正）
B. 时，F值最小
C. F方向水平时，
D. F的最小值为
6. 如图所示，光滑斜面AE被分成四个相等的部分，一物体从A点由静止释放，下面结论正确的
A. 物体到达各点的速率
B. 物体到达各点所经历的时间
C. 物体从A到E的平均速度
D. 物体通过每一部分时，其速度增量
7. 如图所示，质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为
，一水平力F作用在木楔A的竖直平面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a 向上滑动，则F大小为（）
A B
C D.
8. 如图所示，几个倾角不同的光滑斜面具有相同的高度，物体以大小相同的初速度沿不同的斜面向上运动，都不能到达E点，则关于物体的运动时间，以下说法正确的是（）
A. 沿倾角为的斜面上升到最高点所需的时间最短
B. 沿倾角为的斜面上升到最高点所需
的时间最短 C. 沿倾角为的斜面上升到最高点所需的时间最短D. 以上说法均不对9. 如图所示，几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边AB，当物体沿不同的倾角从顶端自由滑到底端，下列哪些说法是正确的（）A. 倾角为时，所需的时间最短
B. 倾角为时，所需的时间最短
C. 倾角为时，所需的时间最短
D. 所需时间均相等
10. 一质量为m的物体放在倾角为的斜面上，如果物体能沿斜面匀速下滑，则物体与斜面间的动摩擦因数为；如果在此物体上作用一个水平力使物体静止在斜面上，水平力大小为，这时物体与斜面间的摩擦力为。
11. 如图所示，质量为的物体A与质量为的物体B叠放在倾角为的斜面上，物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下匀速运动，已知A、B总保持相对静止，若A、B 间的动摩擦因数均为，B与斜面间的动摩擦因数为，求：
（1）A、B间的摩擦力为多少？（2）拉力F为多少？。