专题复习：斜面模型ppt课件

牛顿运动定律的应用与拓展 斜面模型 斜面模型 斜面模型是高考命题频率非常高的一种题型 比如斜面上的力平衡 斜面上匀变速运动 连接体问题 斜面体相关的问题 知识与能力考查点往往以受力分析为主线 考查加速度的合成与分解 力的合成与分解 整体法与隔离法 等效思想 极限思想 牛顿运动定律的灵活应用 举例如下 如图所示 质量为M 倾角为 的滑块A放于水平地面上 把质量为m的滑块B放在A的斜面上 忽略一切摩擦 重力加速度为g 有人求得B相对地面的加速度a 例1 08年北京卷20 有一些问题你可能不会求解 但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断 例如从解的物理量单位 解随某些已知量变化的趋势 解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析 并与预期结果 实验结论等进行比较 从而判断解的合理性或正确性 例1 08年北京卷20 对于上述解 某同学首先分析了等号右侧量的单位 没发现问题 他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断 所得结论都是 解可能是对的 但是 其中有一项是错误的 请你指出该项 A 当 0 时 该解给出a 0 这符合常识 说明该解可能是对的B 当 90 时 该解给出a g 这符合实验结论 说明该解可能是对的C 当M m时 该解给出a gsin 这符合预期的结果 说明该解可能是对的D 当m M时 该解给出a g sin 这符合预期的结果 说明该解可能是对的 在水平面上的静止 在空中的自由落体运动 a不可能大于g amax g 应用数学极限思想计算可得 D 题后反思 本题考查理论联系实际及全面分析斜面上的匀变速运动问题的能力 处理具体的物理问题时 首先从复杂的物理情景中抽象出研究的模型 再结合模型选择恰当的规律求解 将物理问题转化为数学问题 得出结果后 再将结果还原到实际的物理情景中去 数学思维不能完全替代物理思想 想象力比知识更重要 爱因斯坦 例2 08年宁夏卷20 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动 小球通过细绳与车顶相连 小球某时刻正处于图示状态 设斜面对小球的支持力为N 细绳对小球的拉力为T 关于此时刻小球的受力情况 下列说法正确的是 A 若小车向左运动 N可能为零B 若小车向左运动 T可能为零C 若小车向右运动 N不可能为零D 若小车向右运动 T不可能为零 AB 点拨 做出受力分析图 结合选项结论逆向思维 解析 小球与小车相对静止 小车在水平面上直线运动 若a 0 合力为零 若a 0 合力必在水平方向上 当N 0时合外力水平向右 受力如图乙所示 小车可能向右加速也可能向左减速 A正确C错误 当T 0时合外力水平向左 受力如图甲所示 小车可能向左加速也可能向右减速 B正确D错误 甲 乙 题后反思 本题考查斜面上物体的力和运动的关系问题 应结合小球具体的运动状态 进行正确的受力分析 利用临界条件下的特殊情况进行思维与推理 往往可以简化运算和快速列出函数方程 迅速找到潜在的临界状态及对应的极值 例3 2010 南京六中 如图所示 质量为M 倾角为 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 则 A 可能等于零B 可能向左上方 D 向左上方 不可能等于 B 解析 作图分析可知 m除了受重力之外 还受到斜面的作用力 所以斜面的作用力方向 向左上方 若a a0 若a a0 所以B项正确 当作用力沿垂直斜面方向时a0 gtan 由于二者一起向左加速运动 所以m也只有水平向左的加速度 题后反思 本题已知斜面上物体的运动情况 求解受力情况 考查力与运动的关系 注意等效思想 理解斜面对物体的作用力即斜面对物体的支持力和摩擦力的合力 结合物体加速度的方向水平向左 进行正确的受力分析 挖掘潜在的临界状态及对应的受力情况进行类比思维与逻辑推理 没有大胆的猜想就做不出伟大的发现 牛顿 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B 地面对M的摩擦力方向先向左后向右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的摩擦力大于 v AD 整体牛顿第二定律法 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的斜面上有一小物块a a与b之间 b与地面之间均存在摩擦 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 A a与b之间的压力减小 且a相对b向下滑动B a与b之间的压力增大 且a相对b向上滑动C a与b之间的压力增大 且a相对b静止不动D b与地面之间的压力不变 且a相对b向上滑动 BC 解析原来a受力如图则FNsin Ffcos 0 FNcos mg Ffsin 现给a与b共同向左的初速度后 由于地面的摩擦 b有向右的加速度 a不可能沿斜面下滑 A错 若a相对b向上滑动 则a受到向下的摩擦力 则此时FN cos mg Ff sin 与 式比较得出此时a b间压力增大 b与地面的压力也增大 B对 D错 若a b相对静止 a有向右的加速度a 则有FN sin Ffcos ma与 式比较得出a b间压力增大 C对 答案BC 变式训练3 如图所示 粗糙的斜面体M放在粗糙的水平面上 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 Ff1B Ff3 Ff2 Ff1C Ff2 Ff1 Ff3D Ff1 Ff2 Ff3 D 解析三种情况下斜面所受物体的压力均为mgcos 所受的都是方向沿斜面向下的滑动摩擦力 大小均等于 mgcos 所以三种情况斜面受力情况相同 故地面所给的摩擦力均相等 选项D正确 答案D 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 细线的另一端拴一质量为m的小球 当滑块至少以加速度a 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