高中物理斜面问题分类-含答案

1、高中物理斜面问题分类一、静力学1 .如图所示，质量为 m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速 度V0一起向左做匀速直线运动，则 A和B之间的相互作用力大小为（）A. mg B. mgsin C. mgcos D. 0答案：A2 .质量为 m的球置于倾角为的光滑面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示.当挡板从图示位置缓缓做逆时针转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力Ni和斜面对球的弹力N2的变化情况是（）A. N i增大 B. Ni先减小后增大C. N2增大 D. N2减少答案：ADi3.如图所示，在倾角为30°的粗糙斜面上有一重为 G的物体,若用与斜面底边平行的恒

2、力 F G推它,时P对Q的静摩擦力和水平面对P的静摩擦力分别为 f1、f2 .现使力F变大，系统仍静止，则（A. fi、f2都变大C. f2变大，fi不一定变大B. fi变大，f2不一定变大D. fi、f 2都不一定变大)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（.36.6B. C. D.答案：C4 .如图所示，在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕A端缓慢抬起时，铁块所受的摩擦力（）,A.随倾角 的增大而减小w、"b.开始滑一动前，随倾角 的增大而增大，滑动后，随倾角的增大而减小.C.开始滑动前，随倾角 的增大而减小，滑动后，随倾角的增大而增大D.开始滑动前保

3、持不变，滑动后，随倾角的增大而减小答案：B5 .如图所示，斜面体 P放在水平面上，物体 Q放在斜面上.Q受一水平作用力F, Q和P都静止.这答案：C6 .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（）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 sinD. A与斜面间的动摩擦因数，=tan答案：D7.如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当ab棒下滑到稳定状态时，小灯y获得的功率为p°,除灯泡外，其它电阻

4、不计，要使灯泡的功率变为2P0,下列措施正确的是（AC ）A.换一个电阻为原来 2倍的灯泡B .把磁感应强度 B增为原来的2倍 c.换一根质量为原来 J2倍的金属棒D.把导轨间的距离增大为原来的 J28、在倾角为“的光滑斜面上，放一根通电导线AB,电流的方向为 A-B , AB长为L,质量为m,放置时与水平面平行，如图所示。将磁感应强度大小为B的磁场竖直向上加在导线所在处，此时导线静止，那么导线中的电流多大？如果导线与斜面有 摩擦，动摩擦因数为 臼为使导线保持静止，电流 I应为多大？ （ tan8解析： 在分析这类问题时，由于 B、I和安培力F的方向不在同一平面内，一般情况下题目中所给的原图

5、均为立体图，在立体图中进行受力分析容易出错，因此画受力图时应首先将立体图平面化.本题中棒AB所受重力mg、支持力Fn和安培力F均在同一竖直面内，受力分析如图所示：由于AB静止不动，所以16由得导线中电流如果存在摩擦，问题就复杂得多了：当电流时， AB 有向下滑的趋势，静摩擦力沿斜面向上，临界状态时静摩擦力达到最大值当电流临界状态时时， AB 有向上滑的趋势， 静摩擦力沿斜面向下，第一种临界情况，由平衡条件得：沿斜面方向垂直于斜面方向由得,第二种情况，同理可列方程由得,所求条件为：点评：解此类题的关键是：正确画出便于分析的平面受力图。深化：(1)题目中所给的条件 心tan ”有什么作用？若 心t

6、an a会出现什么情况？提示：atan a说明mgsin a心mgcos%若导体中不通电，则它将加速下滑。所以为使导体静止，导体中的电流有一最小值，即若 ii> tan a,贝 1 mgsin 心 mgcos%则即使 I=0 ，导体也能静止，即电流的取值范围为（ 2）若磁场 B 的方向变为垂直斜面向上，本题答案又如何？提示：若磁场 B 的方向变为垂直斜面向上，则安培力沿斜面向上。对导体捧将要沿斜面下滑的情况，由平衡条件得：解得：对导体棒将要上滑的情况，由平衡条件得：解得：所以，在磁场 B与斜面垂直时，为使导体静止，电流的取值范围为:9.（东城区20082009学年度第一学期期末教学目标检

7、测）19. （8分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角0=37o,在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50 Q的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的 两点间的电阻 R0=2.5乌金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37o=0.60, cos37o=0.80,求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力 大

8、小。19. （8分）分析和解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有:I= E-=1.5A （3 分）Rd r（2）导体棒受到的安培力：F 安=BIL=0.30N （2 分）F二 mg sin37o=0.24N（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力由于Fi小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力(1分)18B（1分）（1分）根据共点力平衡条件mg sin37o+f=F 安解得：f=0.06N二、动力学1 .如图，质量为 M的三角形木块 A静止在水平面上. 木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是A . A对地面的压力可能小于 （M+m）gB.水平面对A的静摩擦力可能

9、水平向左C.水平面对A的静摩擦力不可能为零D . B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力 形木块A可能会开始滑动一质量为 m的物体B正沿A的斜面下滑，三角形（ABC ）F的作用，当力F的大小满足一定条件时，三角2.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？解（1）要保持木板相对斜面静止，木板要受到沿斜面向上的摩擦力与木板的下滑力平衡，即Mg sin F根据作用力与反作用力的性质可知，人

10、受到木板对他沿斜面向下的摩擦力，所以人受到的合力为mg sin Mg sinmg sin F ma, a 5m方向沿斜面向下.（2）要保持人相对于斜面的位置不变，对人有 mgsin F , F为人受到的摩擦力且沿斜面向上，因此木板受到向下的摩擦力，木板受到的合力为Mg sin F Ma ,解得mg sin Mg sina -，万向沿斜面向下.M3.如图所示，三个物体质量mA mB mC ,物体A与斜面间动摩擦因数为 上3，8斜面体与水平地面间摩擦力足够大，物体C距地面的高度为0. 8 m,斜面倾角为300.求：（1）若开始时系统处于静止状态，斜面体与水平地面之间有无摩擦力？如果有，求出这个摩擦

11、力；如果没有，请说明理由. B,求物体C落地时的速度.（2）若在系统静止时，去掉物体解：（1）以A、B、C和斜面整体为研究对象，处于静止平衡，合外力为零，因水平方向没有受到其他外 力，所以斜面和地面间没有摩擦力.(2)0m/s24.如图所示，AB为斜面，BC为水平面。从A点以水平初速度 V向右抛出一小球，其落点与 A的水平距 离为Si,若从A点以水平初速度2V向右抛出同一小球，其落点与A的水平距离为S2,不计空气阻力，则Si与S2的比值不可能为（C ）A .B.1:1:C. 1: 2D. 1: 75. 如图为表演杂技 飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动

12、图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（ B ）A .在a轨道上运动时角速度较大B .在a轨道上运动时线速度较大C.在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大D.在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大6. （9分）在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目.设山坡AB可看成长度为L=50m、倾角。=37。的斜面，山坡低端与一段水平缓冲段BC圆滑连接。一名游客连同滑草装置总质量m=80kg ,滑草装置与AB段及BC段间动摩擦因数均为月0.25。他从A处由静止开立始匀加速下滑，通过 B点滑入水平缓冲段。不计

13、空气阻力，取 1g=10m/s2, sin37 ° =0.6。结果保留2位有效数字。求：（1）游 |客在山坡上滑行时的加速度大小；（2）另一游客站在 BC段上离 L%B处60m的P处观看，通过计算判断该游客是否安全。7. （9 分）解：（1）设游客在山坡上滑行时加速度大小为a,则有：（2分）ma mg sin mg cos得：a gsin gcos 10 0.6 0,25 10 0.8 4m/s2（2 分）（2）设PB距离为x,对全过程由动能定理得:mgLsin mg cos L mg x 0（3分）得:x （gL sin gcos L）/ g（10 50 0.60.25 10 0.

14、8 50）/0.25 1080 m（2分）三、综合1 .如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L, 一个质量为m,边长为L的正方形线框以速度 V刚进入上边磁场时，即恰好 做匀速直线运动，求：（1）当ab边刚越过ff时，线框的加速度多大？ 方向如何？ （ 2）当ab到达gg与ff中间位置时，线框又恰好作匀速运 动，求线框从开始进入到 ab边到达gg与ff中间位置时，产生的热量是多少?（1） a=3gsin Q 方向平行于斜面向上（2） Q= 3mglsin 0/2 +15 mV/322 .如图所示，由相同绝缘材料组成

15、的斜面 AB和水平面BC,质量为m的小滑块由 到C点时的速度为V1 （V14），最大水平位移为S1；现给小滑块带上正电荷，并在空间施加竖直向下的匀强电场，仍让小滑块由A静止开始释放，它运动到C点时的速度为V2,最大水平位移为S2,忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是（）A、V1<V2,B、V1 V2,A静止开始释放，它运动C、SiW, 答案：A DD、Si=S2o3.如图甲所示，两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒 a、b,用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上。已知斜面倾角。为53。，a、b导体棒的间距是 PQ、MN导轨间间距的一半，导轨间分界线

16、OO以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场。当像如图乙所示。若a、b导体棒接入电路的电阻均为 试求： （1） PQ、MN导轨的间距d; （2） a、强度。a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图1 ，其它电阻不计，取 g = 10 m/s2,sin53° =0COs53° 和6, b导体棒与导轨间的动摩擦因数；（3）匀强磁场的磁感应图甲【解析】本题考查对复杂物理过程的分析能力、从图象读取有用信息的能力。考查运动学知识、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律等知识。考查逻辑推理能力、分析综合运用能力和运用物 理知识解决物理问题能力。（1） （ 4分）由图乙可

17、知导体棒 b刚进入磁场时a、b的连接体做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再d 2Vt 2 3 （0.6 0.4）m 1.2m（2分）（2） （ 5分）设导体棒运动的加速度为a,由图乙得:VtV。t3 00.47.5m/s2（2分）次加速运动，因而 b棒匀速运动的位移即为 a、b棒的间距（2分），依题意可得：21因a、b棒一起运动，故可看作一整体，其受力如图。由牛顿第二定律得:2mg sin 2mg cos 2ma（2 分）g sin a 10 0.8 7.5 0.5故 0.083（1 分）g cos 10 0.66（3） （ 6分）当b导体棒在磁场中做匀速运动时2mg sin 2mg cos BIL 0（2 分）（2分）BLv I2R联立解得4mgR（sin cos ）L2v4 0.1 10 1 （0.8 0.083 0.6）1.22 311.20.83T（2 分）0.083;匀强磁场的磁感应强度大答：PQ、MN导轨的间距为1.2m；导体棒与导轨间的动摩擦因数大小为 小为0.83T。4.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为 m电荷量为一q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从 A点 由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g, A点距过C点的水平面的竖直高度为3R