2021年物理高考二轮复习动力学中的斜面问题作业含解析

1、动力学中的斜面问题1.如图所示，质量为的木块放在倾角为的足够长的固定斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力f作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过时间木块沿斜面上升4 m的距离，则推力f的大小为（g取）( )a.42 nb.6 nc.21 nd.36 n2.如图所示,表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上,质量相等的两物体用一轻质弹簧连接,b的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面顶端的固定装置上，斜面的倾角为30,当升降机突然处于完全失重状态,则关于两物体的瞬时加速度大小和方向,下列说法正确的是( )a.，方向沿斜面向下;,方向沿斜面向下b.c.，方向沿斜面向下d.，方

2、向垂直斜面向下；,方向竖直向下3.如图所示,上表面粗糙倾角的斜面体放在光滑的水平地面上,一物块静止在斜面体上.现给斜面体一水平向左的推力f,发现无论f多大,物块均能与斜面体保持相对静止.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与斜面体间的动摩擦因数应满足的条件为( )a.b.c.d.4.在两个足够长的固定的相同斜面体上（其斜面光滑），分别有如图所示的两套装置（斜面体b的上表面水平且光滑，长方体d的上表面与斜面平行且光滑，分别是固定在上的挡板，完全相同的两个弹簧一端固定在挡板上，另一端分别连在a和c上，在a与与d分别保持相对静止沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是( )a.两弹簧都处于拉伸状态b

3、.两弹簧都处于压缩状态c.弹簧处于压缩状态，弹簧处于原长状态d.弹簧处于拉伸状态，弹簧处于压缩状态5.如图所示是滑梯简化图，一小孩从滑梯上a点开始无初速度下滑，在段匀加速下滑，在段匀减速下滑，滑到c点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在段和段滑动时的动摩擦因数分别为和，与长度相等，则（ ）a.整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用b.整个过程中地面对滑梯摩擦力始终向右c.小孩从滑梯上a点滑到c点先超重后失重d.整个过程中地面对滑梯的支持力先小于小孩和滑梯的总重力，后大于小孩和滑梯的总重力6.如图所示，质量为m的斜面a置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体b与斜面间无摩擦。在水平向左的

4、推力f作用下，a与b一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为，物体b的质量为m，则它们的加速度a及推力f的大小为（ ）a.b.c.d.7.如图所示，固定在水平地面上的等腰三角形斜面的顶点有一光滑定滑轮，质量分别为的两滑块通过轻绳按图示方式相连后放在斜面两侧，轻绳与斜面平行，两滑块与斜面之间的动摩擦因数相同。现对施加一沿斜面向下、大小为f的力，使沿斜面向下做匀加速直线运动，则下列判断正确的是( )a.斜面粗糙时轻绳上的张力等于斜面光滑时的张力b.斜面粗糙时轻绳上的张力大于斜面光滑时的张力c.斜面光滑时将拉力f增加2倍，则系统的加速度将增加2倍d.若将该大小为f的拉力沿斜面向下作用在

5、上，使沿斜面向下做匀加速直线运动时，则轻绳上的张力不变8.如图所示，质量为m的小球置于倾角为的斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个水平力f拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，重力加速度为g，忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )a.斜面对小球的弹力为b.斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为c.若增大加速度a，斜面对小球的弹力一定增大d.若增大加速度a，竖直挡板对小球的弹力一定增大9.如图所示,倾角为的斜面放在地面上,一小滑块从斜面底端a沖上斜面,到达最高点d速度减为零后又返回a点,斜面始终保持静止.已知滑块上滑过程经过的时间相等,且比长0.8 m,上滑时间为下滑时间的一半,下列说法

6、正确的是( )a.斜面长为36 mb.滑块与斜面间的动摩擦因数为c.地面对斜面的摩擦力方向先向左后向右d.滑块上滑和下滑过程中,地面受到的压力都小于斜面和滑块的总重力10.如图所示，在倾角为的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住.已知人的质量为，小车的质量为，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面与小车间的动摩擦因数，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取重力加速度，则( )a.如果人和小车保持静止，人只受四个力作用b.当人以280 n的力拉绳时，小车的加速度大小为c.要使人和小车保持静止，人拉绳的力最小应为238 nd.当人以280 n的力拉绳时，人受

7、的摩擦力大小为140 n11.如图所示，光滑斜面体固定在水平面上，倾角为，轻弹簧下端固定a物体，a物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时a保持静止状态，在a的上表面轻轻放一个与a质量相等的b物体，随后两物体一起运动，则（ ）a.当b放在a上的瞬间，的加速度为b.当b放在a上的瞬间，a对b的摩擦力为零c.a和b一起下滑距离时，a和b的速度达到最大d.当b放在a上的瞬间，a对b的支持力大于12.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关

8、系如图乙所示，重力加速度g取，根据图象可求出( )a.物体的初速度b.物体与斜面间的动摩擦因数c.取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移的最小值为1.44 md.当时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑答案以及解析1.答案：d解析：因木块能沿斜面匀速下滑，由平衡条件知：，所以；当木块在推力作用下由静止沿斜面加速上滑时，由运动学公式得，由牛顿第二定律得：，得，d正确。2.答案：d解析：升降机处于完全失重状态的瞬间,物体和斜面之间的作用力变为0,弹簧弹力不发生变化,故a物体只受重力和弹簧弹力作用,两者合力与原来的支持力大小相等方向相反,故其加速度大小为,方向垂直斜面向下;b物体受到重力、弹簧弹力和细线

9、拉力作用,处于完全失重状态的瞬间,细线拉力发生突变,变为和弹簧的拉力大小相等,两者合力为0,故b物体的加速度大小为,方向竖直向下,由以上分析可知,a、b、c错误,d正确.3.答案：b解析：当时,物块能静止在斜面上,可知,解得,即,当f特别大时,对物块受力分析,将加速度沿斜面方向和垂直于斜面方向分解,由牛顿第二定律,沿斜面方向有,垂直于斜面方向有,又,由于f可以取无穷大,加速度无穷大,所以以上各式中的和可忽略,联立解得,综合分析得,故a、c、d错误,b正确.4.答案：c解析：根据题意分析可知a与b保持相对静止，则二者沿斜面向下的加速度是相等的，设它们的总质量为m，则，所以；同理，若以为研究对象，

10、则它们共同的加速度大小也是.以a为研究对象，a受到重力、斜面体b对其竖直向上的支持力，两力的合力的方向在竖直方向上，由于a在水平方向的加速度，水平方向的加速度由弹簧对其的弹力提供，所以弹簧处于压缩状态；以c为研究对象，c受到重力、长方体的支持力，合力的大小，加速度为，即c不受弹簧的弹力，所以弹簧处于原长状态.故选项c正确.5.答案：d解析：小孩在段做匀加速直线运动，将小孩的加速度分解到水平和竖直两个方向，小孩有水平向右的分加速度，地面对滑梯的摩擦力方向水平向右；小孩有竖直向下的分加速度，处于失重状态，地面对滑梯的支持力小于小孩和滑梯的总重力。同理，小孩在段做匀减速直线运动时，小孩处于超重状态，

11、地面对滑梯的支持力大于小孩和滑梯的总重力，小孩有水平向左的分加速度，地面对滑梯的摩擦力方向水平向左。故a、b、c错误，d正确。故选d。6.答案：c解析：对b进行受力分析，根据牛顿第二定律得：；对整体进行受力分析得：，解得：，故c正确，a、b、d错误。7.答案：a解析：设斜面粗糙且动摩擦因数为，斜面的倾角为，对图中受力有，对受力有；联立解得（），轻绳上的张力为（），由此可知，绳上张力与动摩擦因数无关，故斜面粗糙时轻绳上的张力等于斜面光滑时的张力，选项a正确，b错误。出式可知，斜面光滑时的加速度为；当拉力增加2倍时，加速度不会增加2倍，选项c错误。若拉力f改作用在上时，根据以上公式可知，绳子上的张

12、力为，与式不相等，故选项d错误。8.答案：ad解析：对小球受力分析如图所示，把斜面对小球的弹力进行正交分解，竖直方向有，水平方向有，所以斜面对小球的弹力为，a正确。由于与a无关，故当增大加速度a时，斜面对小球的弹力不变，挡板对小球的弹力随a增大而增大，故c错误，d正确。小球受到的合力为，故b错误。9.答案：bd解析：滑块上滑时经过的时间相等,且比长0.8 m,设长度为l,由逆向思维可知,所以,解得,斜面长,故a错误;设滑块上滑过程的加速度大小为,下滑过程的加速度大小为,上滑过程可以逆向分析,则,解得,根据牛顿第二定律可得,联立解得，故b正确；减速上滑和加速下滑过程中,滑块的加速度都是沿斜面向下

13、,加速度在水平方向的分加速度都是水平向左,即斜面对滑块水平方向的作用力水平向左,滑块对斜面水平方向的作用力水平向右，斜面始终保持静止,则地面对斜面的摩擦力方向始终水平向左,故c错误；滑块上滑和下滑过程中,加速度在竖直方向的分加速度均竖直向下,处于失重状态,地面受到的压力都小于斜面和滑块的总重力,故d正确.10.答案：ab解析：以人和小车为整体，根据平衡条件有，所以要使人和小车保持静止，人拉绳最小的力，c错误；当人以280 n的力拉绳时，沿斜面应用牛顿第二定律得，得，b正确；要使人和小车保持静止，根据计算知，人一定只受四个力作用，a正确；当人以280 n的力拉绳时，选人为研究对象，人受的摩擦力大

14、小为152 n，d错误.11.答案：ac解析：将b放在a上前，以a为研究对象受力分析，根据平衡条件得；当b放在a上瞬间，以整体为研究对象受力分析，整体所受合外力，可得整体的加速度，故a正确。当b放在a上瞬间时，b具有沿斜面向下的加速度，可将b的加速度沿水平方向和竖直方向分解，b的加速度有水平方向的分量，重力与支持力在竖直方向，故可知此加速度水平分量由a对b的摩擦力提供，故b错误。b的加速度有竖直方向的分量，且竖直向下，故可知，a对b的支持力与b的重力的合力竖直向下，故a对b的支持力小于b的重力，故d错误。一起下滑时，弹簧弹力增大，共同下滑的加速度减小，故当加速度减小至0时，具有最大速度，可得弹簧弹力，所以共同下滑的距离，故c正确。12.答案：ac解析：由题图乙可知，当斜面倾角时，物体做竖直