斜面问题(受力分析)(专题总结)
斜面上的力分析与计算
斜面上的力分析与计算斜面是我们日常生活中常见的物理问题中的一个重要概念。
通过分析和计算斜面上的力,我们可以更好地理解物体在斜面上的运动和力的作用关系。
本文将详细讨论斜面上的力分析与计算的方法和原理。
一、斜面的基本概念斜面是指与水平面不平行的平面,其倾斜角度可以根据实际情况而定。
在物理学中,我们通常使用α表示斜面的倾斜角。
斜面可以用来模拟现实中的各种情况,例如斜坡、滑道等。
二、斜面上的力分析物体在斜面上的运动可以被分解为沿着斜面的平行方向和垂直于斜面的垂直方向。
根据牛顿第二定律,物体在这两个方向上受到的力可以分别进行分析。
1. 垂直方向力的分析在垂直方向上,物体受到重力的作用。
根据斜面的倾斜角度,可以将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的两个分力。
其中,垂直于斜面的重力分力可以计算为mgcosα,其中m为物体的质量,g为重力加速度。
垂直方向上的其他力如支持力等也可以进行相应的分析。
2. 平行方向力的分析在平行方向上,斜面上的力可以分为摩擦力和斜面上另外一个物体对物体的作用力。
如果物体没有发生滑动,则摩擦力与斜面上的另外一个物体对物体的作用力相等,且可以根据斜面上物体的质量、斜面倾斜角度和斜面的摩擦系数来计算。
三、斜面上力的计算通过上述的力分析,我们可以得到斜面上物体受到的各个力的分力,并根据具体情况进行计算。
以下是几个常见的斜面上力的计算问题:1. 斜面上物体静止情况下的力计算对于一个斜面上的物体,如果不发生滑动,则摩擦力与斜面上物体对物体的作用力相等。
可以使用以下公式进行计算:μ*m*g*sinα = m*g*cosα其中,μ为斜面的摩擦系数,m为物体的质量,g为重力加速度,α为斜面的倾斜角度。
2. 斜面上物体运动情况下的力计算如果物体发生滑动,则摩擦力需要重新计算。
根据运动学和动力学的原理,可以使用以下公式进行计算:μ*m*g*cosα = m*a其中,μ为斜面的摩擦系数,m为物体的质量,g为重力加速度,α为斜面的倾斜角度,a为物体在斜面上的加速度。
斜面问题受力分析专题总结
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
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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
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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
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
六年级科学斜面知识点总结
六年级科学斜面知识点总结斜面是物理学中的一个基本概念,通过斜面可以将力的方向进行改变。
在六年级的科学学习中,我们学习了斜面的相关知识,下面将对这些知识点进行总结。
一、斜面的定义斜面是指具有一定倾斜角度的平面或者物体表面。
它可以帮助我们改变力的方向,使得我们可以更轻松地进行物体的推动。
二、斜面的特点1. 倾斜角度:斜面的倾斜角度通常用角度(度)来表示,倾斜角度越大,物体在斜面上下运动所需的力就越小。
2. 摩擦力:当物体在斜面上运动时,存在着斜面和物体之间的摩擦力。
摩擦力的大小取决于斜面的材质以及物体的质量。
三、斜面的力分析在斜面上,存在着与斜面垂直方向和平行方向的两个力。
与斜面垂直方向的力被分解为垂直分力和水平分力。
1. 垂直分力:垂直分力是斜面对物体的支持力,它的大小等于物体的重力分量,与斜面的倾斜角度有关。
当物体静止在斜面上时,垂直分力等于物体的重力。
2. 水平分力:水平分力使物体沿斜面方向移动,它的大小取决于物体的重力和斜面的倾斜角度。
四、斜面上物体的运动1. 物体静止:当物体静止在斜面上时,斜面对物体的支持力等于物体的重力,且没有水平分力,物体保持静止不动。
2. 物体下滑:当斜面的倾斜角度较大时,水平分力超过了摩擦力,物体会下滑。
此时,物体受到斜面对物体的支持力,重力和摩擦力的合力。
3. 物体上滑:当斜面的倾斜角度较小时,水平分力小于摩擦力,物体会上滑。
此时,物体受到斜面对物体的支持力,重力和摩擦力的合力。
五、斜面的应用斜面广泛应用于日常生活和工程领域。
以下是一些常见的斜面应用例子:1. 坡道:坡道是一种常见的斜面应用,它可以帮助人们更轻松地推动物体上坡或下坡。
2. 滑道:滑道是一种光滑的斜面,常用于儿童玩具或者运动项目中。
人们可以通过滑道在斜面上下滑动。
3. 斜面泵:斜面泵是一种利用斜面原理工作的设备,通过斜面将液体或气体从低处输送到高处。
通过对六年级科学斜面知识点的总结,我们对斜面的定义、特点、力分析以及物体运动有了更清晰的了解。
中考物理斜面公式总结归纳
中考物理斜面公式总结归纳斜面是物理学中一个重要的概念,研究斜面运动不仅可以帮助我们理解物体在斜面上的运动规律,还可以应用于实际问题的解决。
本文将对中考物理中与斜面相关的公式进行总结和归纳,以便同学们更好地理解和应用。
1. 斜面的定义和分解力的概念斜面是指与水平面不平行的平面,一般通过角度α来描述斜面的倾角。
为了研究物体在斜面上的运动,我们需要引入分解力的概念。
分解力是指将斜面上的力分解为垂直和平行于斜面的两个分力,分别记作,垂直分力为F⊥,平行分力为F∥。
2. 物体在斜面上的受力分析当一个物体放置在斜面上时,它会受到重力和斜面对物体的支撑力的作用。
分解力的概念可以帮助我们更好地分析这些受力情况。
3. 斜面上的重力分解将重力沿着斜面的方向进行分解,我们可以得到物体在斜面上的垂直分力和平行分力。
垂直分力为F⊥ = mgcosα,平行分力为F∥ = mgsinα,其中m为物体的质量,g为重力加速度(通常取9.8m/s^2),α为斜面的倾角。
4. 斜面上的支撑力斜面对物体的支撑力是垂直分力的大小,即为F⊥ = mgcosα。
支撑力的方向与斜面垂直,由底面指向高处。
5. 斜面上物体的运动物体在斜面上的运动可以分为沿斜面方向的平动和垂直斜面方向的竖直上抛运动。
我们可以通过斜面上的摩擦力来分析物体的运动情况。
6. 斜面上的摩擦力斜面上的摩擦力可以阻碍物体沿斜面滑动,它的大小与物体与斜面之间的摩擦系数μ和垂直分力F⊥有关。
摩擦力的计算公式为f = μF⊥,其中μ为斜面与物体间的动摩擦系数。
7. 斜面上的平衡条件当物体静止在斜面上时,斜面对物体的支撑力与物体的重力和摩擦力达到平衡。
平衡条件可以用方程F⊥ = mgcosα + f来表示,其中f为摩擦力。
8. 斜面上的加速度在斜面上,物体沿斜面方向的加速度可以通过斜面上的合力除以物体的质量得到。
我们有a = (F∥ - f) / m,其中a为物体的加速度。
通过以上总结和归纳,我们可以更好地理解和应用斜面公式,解决与斜面相关的物理问题。
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。
压轴题06 斜面专题(解析版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题06斜面专题1.如图为某游乐设施的简化图,固定斜面的倾角θ=37º,长度L =6m 。
某游客坐在平板小车上,通过拉跨过斜面顶端定滑轮的轻绳,使自己和小车一起缓慢上升到斜面的顶端,然后松开轻绳,让人和车一起沿斜面下滑,最终停在水平面上的P 点。
不计轻绳与滑轮的摩擦,忽略滑轮和人车大小的影响,斜面与水平面间用一小段圆弧平滑过渡,已知人的质量m =55kg ,车的质量M =5kg ,车在斜面及水平面上运动时所受的阻力均为压力的0.5倍,sin37º=0.6,cos37º=0.8。
求: (1)上升过程中,人的拉力大小; (2)P 点到斜面底端的距离。
【答案】(1)300N ;(2)2.4m 【解析】 【分析】 【详解】(1)因人车整体缓慢上升,故整体受力平衡,沿斜面2(+)sin F M m g f θ=+垂直于斜面(cos N F M m g θ=+)且有N f F μ=可得300N =F由牛顿第三定律,人的拉力大小为300N F F '==(2)下滑过程()sin ()cos ()M m g M m g M m a θμθ+-+=+可得a =2m/s 2设人车整体到达斜面底端时,速度为v ,则有22v aL =解得v =从斜面底端到P 点,由Mg Ma μ'=得25m/s a g μ'==由22v a x '=得x =2.4m2.下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。
某地有一倾角为37θ=︒(3sin 375︒=)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示,假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数1μ减小为38,B 、C 间的动摩擦因数2μ减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2s 末,B 的上表面突然变为光滑,2μ保持不变。
中考物理特色专题专题斜面问题(含解析)
专题18 斜面问题以斜面为素材可以考查物体受力的示意图;可以通过实验求解物体平均速度;可以研究物体动能与重力势能之间的转化;可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响;可以研究动能的大小与哪些因素有关;可以求解机械效率等问题。
而这些问题都属于初中物理重要的知识点。
本文以斜面为载体,专门阐述与斜面有关的各类试题及其解析,目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议。
【例题1】如图所示,一物体在40N的拉力作用下,沿粗糙的斜面匀速上升,物体重为60N,斜面长为2m,高为1m,下列说法正确的是()A.物体上升过程中机械能保持不变B.物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力C.将物体从低端拉到顶端时,物体的重力势能增大60JD.其他条件均不变,若θ角增大,物体受到的摩擦力增大【答案】C【解析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。
在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(3)将物体从低端拉到顶端时,物体的重力势能增大量等于重力做功;(4)摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
A.物体上升过程中,质量不变,速度不变,高度升高,故动能不变,重力势能变大,因为动能和势能统称为机械能,所以机械能增加。
故A错误;B.物体沿斜面匀速上升时,物体所受拉力与摩擦力大小不等,不是一对平衡力。
故B错误;C.将物体从低端拉到顶端时,物体的重力势能增大E p=W有用=Gh=60N×1m=60J.故C正确;D.其他条件均不变,若θ角增大,物体对斜面的压力减小,故物体受到的摩擦力减小。
故D错误。
【例题2】救援车工作原理如图所示,当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时,小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。
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。
高考物理斜面问题知识点
高考物理斜面问题知识点高考物理中,斜面问题是一个常见的考点,也是学生们普遍认为较为困难的内容之一。
本文将从斜面问题的基本概念、解题思路以及常见错误中进行论述,以帮助考生更好地理解和掌握这一知识点。
1. 斜面问题的基本概念斜面是指倾斜的平面,可以有不同的倾斜角度。
在斜面问题中,我们常常需要考虑重力的作用以及斜面对物体的支撑作用。
斜面问题可以分为上斜面和下斜面两种情况,分别对应物体上升和下滑的情况。
2. 解题思路解决斜面问题的关键在于分析物体在斜面上的受力情况以及使用合适的力分解方法。
下面以一个典型的斜面问题为例进行说明。
假设有一个质量为m的物体放在一个摩擦系数为μ的斜面上,求物体沿斜面下滑时的加速度。
首先,可以将重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向两个分力。
设θ为斜面与水平方向的夹角,则重力分解后斜面方向的分力为mgsinθ,垂直斜面方向的分力为mgcosθ。
其次,根据牛顿第二定律,物体在沿斜面方向上的合力为物体的质量和加速度的乘积,即mg*sinθ-μ*N=ma,其中N为斜面对物体的支撑力。
由于物体滑动时斜面对物体的支撑力与物体的质量成正比,可得N=mgcosθ,将N代入上式中得到mg*sinθ-μ*mgcosθ=ma。
最后,根据上述方程,可以求解物体的加速度a。
在实际解题过程中,需注意选择合适的单位制,并检查是否有多余的未知量。
3. 常见错误在解决斜面问题时,学生们常常会出现以下几种常见错误。
一是忽略了斜面对物体的支撑力。
斜面不仅能够支持物体,还能对物体施加与斜面垂直的支撑力。
二是未正确应用力的分解。
在斜面问题中,需要将力分解为斜面方向和垂直斜面方向的分力,并根据具体问题来确定计算方向,以保证计算的准确性。
三是选取错误的参考系。
在分析受力情况时,必须选择合适的参考系,通常选择x轴沿斜面方向,y轴垂直斜面方向。
四是混淆正负号。
在解题过程中,正负号的选择非常重要,需要根据具体情况进行判断,不能随意取反。
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物体是指在一个倾斜角度不为零的斜面上进行滑动运动的物体。
在分析这类运动时,我们需要考虑斜面的倾角、物体的质量、重力、斜面对物体的支撑力以及物体在斜面上的摩擦力等因素。
本文将从这些因素出发,对斜面运动物体的力学进行分析。
一、物体在斜面上的受力情况当物体沿斜面下滑时,有三个力可作用于它:重力、斜面对物体的支撑力和物体在斜面上的摩擦力。
1. 重力:物体的重力始终指向地心,与斜面的倾斜角度无关。
重力的大小可以通过物体的质量m和重力加速度g来计算,即Fg = mg。
2. 斜面对物体的支撑力:斜面对物体的支撑力垂直于斜面,可分解为两个分力,一个垂直于斜面的力N,另一个平行于斜面的力Fn(即法向力)。
其中,垂直于斜面的支撑力N与物体的重力平衡,即N = mgcosθ,其中θ为斜面的倾角。
3. 物体在斜面上的摩擦力:当物体沿斜面滑动时,会受到斜面表面对它的摩擦力的阻碍。
这个摩擦力可以分为两种情况:a) 静摩擦力:当物体处于静止时,斜面对物体的支撑力的分力Fn 与物体在斜面上的摩擦力的分力Fs相等,即Fs = Fn = mgcosθ。
静摩擦力的大小不超过动摩擦力的最大值,可以用物体与斜面间的静摩擦系数μs与垂直斜面方向上的支撑力N相乘来计算,即Fs ≤ μsN。
b) 动摩擦力:当物体开始运动时,斜面对物体的支撑力在平行斜面方向上的分力Fn'与物体在斜面上的摩擦力的分力Fd相等。
动摩擦力的大小可以用物体与斜面间的动摩擦系数μd与垂直斜面方向上的支撑力N相乘来计算,即Fd = μdN。
二、物体在斜面上的运动分析在了解了物体在斜面上的受力情况之后,我们可以对物体的运动进行分析。
以物体沿斜面向下滑动为例,具体分析如下:1. 斜坡无摩擦力的情况当斜面上没有摩擦力时,物体只受到斜面对物体的支撑力和重力的作用。
根据牛顿第二定律,物体在斜面平行方向上的合力为零,即F 合 = Fn' - mgsinθ = 0。
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。
中考物理37个重点专题高分三步曲专题17斜面问题考法与解法中考问题含解析
专题17 斜面问题考法与解法中考问题以斜面为素材可以考查物体受力的示意图;可以通过实验求解物体平均速度;可以研究物体动能与重力势能之间的转化;可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响;可以研究动能的大小与哪些因素有关;可以求解机械效率等问题。
而这些问题都属于初中物理重要的知识点.本文以斜面为载体,专门阐述与斜面有关的各类试题及其解析,目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议.1。
以斜面为载体进行受力分析在斜面上静止的物体一共受到3个力的作用,分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的静摩擦力。
沿着斜面向下运动的物体一共受到3个力的作用,分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的滑动摩擦力。
注意不能分析下滑力,因为下滑力是属于物体重力的分力。
2。
以斜面为载体,做力的示意图重力的用点在物体的重心,方向竖直向下;支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体;摩擦力的方向与物体运动方向相反.做力的示意图应该注意的是一个物体受到多个力作用时,要注意每个力的作用点、大小、方向.3.以斜面为载体,进行探究实验在初中物理中,以斜面为载体的实验有测量平均速度、探究牛顿第一定律、研究斜面的机械效率与哪些因素有关等。
物体能从斜面上滑下是因为它受到重力的作用.物体在斜面上具有重力势能,到达斜面底端具有动能。
可以考查惯性、功的大小比较、机械能守恒、力与运动的关系,涉及到的知识点较多,综合性较强,要求学生具有扎实的力学基础。
重点:探究斜面的机械效率实验(1)原理:η=W有/W总(2)应测物理量:拉力F、斜面长度L、物体重力G、斜面的高h。
(3)器材:刻度尺、弹簧测力计.(4)注意:必须匀速拉动弹簧测力计使物体从斜面底端匀速到达顶端。
目的是保证测力计示数大小不变。
(5)结论:影响斜面机械效率高低的主要因素有:摩擦力、斜面倾斜角。
4.以斜面为载体,计算机械效率等相关问题以斜面为载体的综合计算题,考查的知识点一般包括斜面的机械效率;速度公式及其应用;功率的计算.在解题时会用到速度公式v=s/t ,功率P=Fv ,根据W=Gh 求出有用功,推力做的功W=Fs 即总功,然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率.【例题1】(2020四川南充)如图所示,用沿斜面向上大小为4N 的拉力,将一个重5N 的物体从斜面底端匀速拉至顶端。
高三一轮复习专题:高中物理斜面问题(无答案)
斜面问题模型解读:斜面模型是中学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 ==,而重力平行斜面对下的分力为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推断例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 平行于斜面对上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有肯定的范围,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 、物块对斜面的压力点评:本题考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡条件。
关键是要依据题述,利用最大静摩擦力平行斜面对上、平行斜面对下两种状况,应用平衡条件列出两个方程得出物块与斜面的最大静摩擦力的表达式。
斜面问题(受力分析)(专题总结)
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08宁夏
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19
2010年江苏高考
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2008年江苏
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(2011年江苏)
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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
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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( )
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。
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。
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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)
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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
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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
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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
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°
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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
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
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
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
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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?
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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
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?
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.地面对M的摩擦力大小没有改变
D.m上滑时地面对M的摩擦力大于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
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?
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?