高中物理复习课件118个C088.专题复习.斜面类问题.ppt

专题复习 斜面类问题 庞留根吕叔湘中学2007年7月email dyszplg 复习精要例1例2例307年重庆市第一轮第三次月考卷6例4例507届1月武汉市调研考试407年天津五区县重点校联考15例6例707年苏锡常镇四市二模15合肥市2007年教学质量检测一1007年广东普宁市华侨中学三模卷1507届12月江苏省丹阳中学试卷7江苏省如东高级中学07年2月期末试卷4例8例9例10广东茂名市2007年第一次模考152006年高考上海卷2107年扬州市期末调研测试1607年苏锡常镇四市二模18 斜面类问题 复习精要 高考物理中的斜面问题是千变万化 斜面既可能光滑 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 既可能是一个斜面 也可能是多个斜面 以斜面为载体 可以编制出五花八门的各种题目 有静力学问题 动力学问题 能量问题 振动问题 电磁感应问题等 按研究对象分类 斜面问题可分为单个质点 连接体等 按斜面本身分类 可分为单斜面 双斜面及多个斜面体 按运动性质分类 可分为平衡 加速等等 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 包括支持力和摩擦力 是解决问题的关键 如右图所示 小木块放在倾角为 的斜面上 它受到一个水平向右的力f f 0 的作用下处于静止状态 以竖直向上为y轴的正方向 则小木块受到斜面的支持力与摩擦力的合力的方向可能是 a 沿y轴正方向b 向右上方 与y轴夹角小于 c 向左上方 与y轴夹角小于 d 向左上方 与y轴夹角大于 例1 cd 如图示 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 它们以共同的速度沿倾角为 的固定斜面c匀速下滑 则 a a b间没有摩擦力b a受到b的静摩擦力方向沿斜面向下c a受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin d a与斜面间的动摩擦因数 tan 例2 bd 例3 如图所示 光滑固定斜面c倾角为 质量均为m的a b一起以某一初速靠惯性沿斜面向上做匀减速运动 已知a上表面是水平的 则 a a受到b的摩擦力水平向右 b a受到b的摩擦力水平向左 c a b之间的摩擦力为零d a b之间的摩擦力为mgsin cos ad 07年重庆市第一轮复习第三次月考卷6 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f1 水平地面给斜面体c的摩擦力为f2 f2 0 则 a f1 0b f2水平向左c f1水平向左d f2水平向右 cd 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t1落到b点 沿光滑斜面物体从c点由静止释放经t2落到b点 沿光滑斜面将物体从d点由静止释放经t3落到b点 关于t1 t2 t3的大小 以下说法中正确的是 a t1 t2 t3b t1 t2 t3c t1 t2 t3d 以上答案均不正确 例4 b 例5 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s1 1 2gt2 沿跟竖直直径夹角 的ab轨道由静止下滑下落t秒 有 a gcos s2 1 2at2 1 2gcos t2 s2 s1 cos 若s1是圆的直径 则s2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 07届1月武汉市调研考试4 4 物块m置于倾角为 的斜面上 受到平行于斜面的水平力f的作用处于静止状态 如图所示 如果将水平力f撤去 则物块 a 会沿斜面下滑b 摩擦力的方向一定变化c 摩擦力的大小变大d 摩擦力的大小不变 解 画出受力图如图示 f2 f2 mgsin 2 如果将水平力f撤去 f1 mgsin f 摩擦力的大小变小 不会沿斜面下滑 b 07年天津五区县重点校联考15 15 如图所示 质量为5kg的物体m在平行于斜面向上的力f作用下 沿斜面匀加速向上运动 加速度大小为a 2m s2 f 50n 370 若突然撤去外力f 则在刚撤去外力的瞬间 物体m的加速度大小和方向是 a 2m s2 沿斜面向上b 4m s2 沿斜面向下c 6m s2 沿斜面向下d 8m s2 沿斜面向下 d 例6 如图所示 在水平面上有一个质量为m的物体 在水平拉力作用下由静止开始移动一段距离后 达到一斜面底端 这时撤去外力物体冲上斜面 沿斜面上滑的最大距离和平面上移动的距离相等 然后物体又沿斜面下滑 恰好停在平面上的出发点 已知斜面的倾角为30 斜面与平面上动摩擦因数相同 求物体受的水平拉力 解 解之得 如图示 两物块质量为m和m 用绳连接后放在倾角为 的斜面上 物块和斜面的动摩擦因素为 用沿斜面向上的恒力f拉物块m运动 求中间绳子的张力 例7 解 画出m和m的受力图如图示 由牛顿运动定律 对m有f t mgsin mgcos ma 1 对m有t mgsin mgcos ma 2 a f m m gsin gcos 3 3 代入 2 式得 t m a gsin gcos mf m m 由上式可知 t的大小与 无关 t的大小与 无关 t的大小与运动情况无关 07年苏锡常镇四市二模15 15 12分 如图所示 斜面mn的倾角 370 斜面上有一质量为m的物体a b是一带竖直推板的直杆 其质量为2m 现使直杆b以水平加速度a 0 4g向右运动 从而推动物体a沿斜面向上运动 物体a与直杆b及斜面之间的摩擦均不计 直杆b始终保持竖直状态 sin37o 0 6 cos37o 0 8 求此时 l 物体a的加速度大小 2 直杆b对物体a的推力大小 解 l 物体a与直杆b的加速度关系为 解得物体a的加速度aa 0 5g 2 对于物体afcos mgsin maa 解得推力f 1 4mg 合肥市2007年教学质量检测一10 10 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 解 由动能定理得 07年广东普宁市华侨中学三模卷15 15 质量为m的滑块与倾角为 的斜面间的动摩擦因数为 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 滑块在斜面上滑行的总路程s 07届12月江苏省丹阳中学试卷7 7 如图所示 两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为l 电阻不计 导轨平面与水平方向的夹角为 导轨上端接入一内电阻可忽略的电源 电动势为e 一粗细均匀的金属棒电阻为r 金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好 欲使金属棒静止在导轨上不动 则以下说法正确的是 a 可加竖直向下的匀强磁场 磁感应强度为b 可加竖直向上的匀强磁场 磁感应强度为c 所加匀强磁场磁感应强度的最小值为d 如果金属棒的直径变为原来的二倍 原来静止的金属棒将沿导轨向下滑动 点拨 金属棒的直径加倍 重力增大为4倍 电阻减小为1 4 mr乘积不变 仍然静止 d错 ac 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷4 4 在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处 为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨 两根圆柱形木杆ab和cd相互平行 斜靠在竖直墙壁上 把一摞瓦放在两木构成的滑轨上 瓦将沿滑轨滑到低处 在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大 有可能摔碎 为了防止瓦被损坏 下列措施中可行的是 a 减少每次运送瓦的块数b 增多每次运送瓦的块数c 减小两杆之间的距离d 增大两杆之间的距离 d 解见下页 解 画出瓦的受力图如图示 增加或减少每次运送瓦的块数 重力g 支持力n和摩擦力f都按比例变化 但加速度不变 瓦滑到底端时的速度不变 不能防止瓦被损坏 增大两杆之间的距离 两杆对瓦片的支持力n增大 如图蓝线示 两杆与瓦片间的摩擦力增大 瓦片的加速度减小 瓦滑到底端时速度减小 可以防止瓦被损坏 在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动 如图所示 人坐在滑板上从斜坡的高处a点由静止开始滑下 滑到斜坡底端b点后沿水平的滑道再滑行一段距离到c点停下来 若某人和滑板的总质量m 60 0kg 滑板与斜坡滑道和水平滑道的动摩擦因数均为 0 50 斜坡的倾角 37 sin37 0 6 cos37 0 8 斜坡与水平滑道间是平滑连接的 整个运动过程中空气阻力忽略不计 重力加速度g取10m s2 1 人从斜坡滑下的加速度为多大 2 若由于场地的限制 水平滑道的最大距离bc为l 20 0m 则人在斜坡上滑下的距离ab应不超过多少 例8 解 1 人和滑板在斜坡上受重力 支持力和摩擦力作用而做匀加速运动 根据牛顿第二定律 mgsin37 mgcos37 ma 解得 a g sin37 mgcos37 2 0m s2 2 设允许斜坡的最大长度为s 根据动能定理 mgs sin37 mgcos37 mgl 0 解得 例9 如图 在光滑的倾角为 的固定斜面上放一个劈形的物体a 其上表面水平 质量为m 物体b质量为m b放在a的上面 先用手固定住a 若a的上表面粗糙 放手后 求ab相对静止一起沿斜面下滑 b对a的压力大小 若a的上表面光滑 求放手后的瞬间 b对a的压力大小 解 ab相对静止一起沿斜面下滑 加速度 b的加速度的竖直分量 则 所以b对a的压力大小等于 2 因为a b下滑时 a与b的加速度并不相同 a的加速度沿斜面向下 b的加速度竖直向下 a的加速度的竖直分量与b的加速度相等 即有 对a b分别运用牛顿第二定律 有 所以 如图所示 斜面倾角 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m1和m2 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m1和m2的比值 滑轮质量 半径及摩擦均可忽略 例10 解 a b一起运动时有 b刚落地时的速度 b落地后a继续上滑 a恰好能达到斜面的顶点 联立上述几式得 广东茂名市2007年第一次模考15 15 物体从斜面底部以一定的速率沿斜面向上运动 斜面底边水平 倾角可在00 900之间变化 物体沿斜面到达的最远距离x和倾角 的关系如图所示 求 1 物体与接触面的动摩擦因数 2 为多大时 x有最小值 并求出最小值 解 1 设初速度为v 当 00时 物体沿水平方向运动 故 mg ma 当 900时 物体沿竖直方向做上抛运动 故 v2 2gh 200 联立 解得 2 当物体以任意角运动时 由动能定理得 联立 得 可见 当 600时 x有最小值 2006年高考上海卷21 21 12分 质量为10kg的物体在f 200n的水平推力作用下 从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动 斜面固定不动 与水平地面的夹角 37 力f作用2s后撤去 物体在斜面上继续上滑了1 25s后 速度减为零 求 物体与斜面间的动摩擦因数 和物体的总位移s 已知g 10m s2sin37 0 6 cos37 0 8 解 对物体受力分析如图所示 设撤掉推力f时的速度为v1 撤掉推力f前后经历时间分别为t1 t2 则有推力f时的加速度 撤掉推力f后的加速度为 解得 0 25 将 代入得 则总位移s 又解 对全过程应用动量定理有 fcos t1 mgcos fsin t1 mgsin t1 t2 mgcos t2 代入数据解得 0 25 又考虑第二个过程 则由牛顿定律有 a2 gsin gcos 8m s2 第二过程的初速度为v a2t2 10m s 两段时间过程的平均速度都是v 2 由匀变速运动公式得总位移为 s v 2 t1 t2 16 25m 题目 07年扬州市期末调研测试16 16 一个质量m 0 1kg的正方形金属框总电阻r 0 5 金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端 金属框上边与aa 重合 自静止开始沿斜面下滑 下滑过程中穿过一段边界与斜面底边bb 平行 宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端 金属框下边与bb 重合 设金属框在下滑过程中的速度为v 与此对应的位移为s 那么v2 s图象如图所示 已知匀强磁场方向垂直斜面向上 g 10m s2 1 根据v2 s图象所提供的信息 计算出斜面倾角 和匀强磁场宽度d 2 金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少 3 匀强磁场的磁感应强度多大 解 1 由图象可知 从s 0到s1 1 6m过程中 金属框作匀加速运动 由公式v2 2as可得金属框的加速度 根据牛顿第二定律mgsin ma1 金属框下边进磁场到上边出磁场 线框做匀速运动 s 2l 2d 2 6 1 6 1m d l 0 5m 2 金属框刚进入磁场时 金属框穿过磁场所用的时间 3 因匀速通过磁场 所以磁感应强度的大小 题目 07年苏锡常镇四市二模18 18 16分 如图所示 光滑的平行金属导轨cd与ef间距为l 1m 与水平地面夹角为 且sin 0 4 导轨上端用导线ce连接 导轨和连接导线的电阻不计 导轨处在磁感应强度为b 0 1t 方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中 一根电阻为r 1 的金属棒mn两端有导电小轮搁在两导轨上 棒上有吸水装置p