(完整版)高中物理斜面问题分类-含答案,推荐文档

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.mgB.mgsin。C.mgcos6D.0答案：A2. 质量为m的球置于倾角为6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N1和斜面对球的弹力n2的变化情况是（）A.N1增大B.N1先减小后增大C.N2增大D.N2减少答案：ADG3. 如图所示，在倾角为300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力F=-推它,11恰好能使它做匀速直线运动

2、。物体与斜面之间的动摩擦因数为（）fD-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6的增大而减小B. 开始滑一动前，随倾角6的增大而增大，滑动后，随倾角6的增大而减小C. 开始滑动前，随倾角6的增大而减小，滑动后，随倾角6的增大而增大D. 开始滑动前保持不变，滑动后，随倾角6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都静止这时P对Q的静摩擦力和水平面对P的静摩擦力分别为彳、f2.现使力F变大，系统仍静止，则（）A.f、f都变大12C.f变大，f不一定变大21B.f变大

3、，f不一定变大12D.f、f都不一定变大12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6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mgsin6D. A与斜面间的动摩擦因数，卩=tan6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，小灯泡获得的功率为P，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为2P，下列措施00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

4、为原来的2倍C. 换一根质量为原来<2倍的金属棒d.把导轨间的距离增大为原来的V28、在倾角为a的光滑斜面上，放一根通电导线AB,电流的方向为AB,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，动摩擦因数为卩，为使导线保持静止，电流I应为多大？（y<tana）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

5、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F=B1L2些聞丁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号L二啊门；当电流L*时，AB有向上滑的趋势，静摩擦力沿斜面向下，临界状态时"%第一种临界情况，由平衡条件得：mgwi口化二百cos盘十沿斜面方向吕垂直于斜面方向陰二吨匚恥让Img(sina-cos化)1LB(cos£r+usina)由得，'第二种情况，同理可列方程mgsin化十丘玮=cosa豆辭=mgcos口+再£山心由得,mg（sinu十去cos仕）LB

6、（coscr-sin化）所求条件为:mg（sin盘一貝cos硝fcosor+/Jsin仅）<1<mg（sm（T十#cos仕）LB（c阴侧一/Jsinor）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yVtana有什么作用？若卩tana会出现什么情况?提示:yVtana说明mgsina>ymgcosa,若导体中不通电，则它将加速下滑。所以为使导体静止，导体中的电流有最小值,mg（血_#匚。$仕）LBfees民+/Jsin耳）若y>tana，贝UmgsinaVymgcosa，则即使1=0,导体也能0<1<静止，即电流的取值范

7、围为JTSg（sill十#COSa;-/zsina）(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:mgsin化=#吨cosa+列£解得:mg（sin屮cosa1）BL,，亠宀卄，、e厶，十，“"八esinLims,cosa=BLL对导体棒将要上滑的情况，由平衡条件得：厶=解得：mg（sin十#匚。5氐）BL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:mg（sin<r-#匚05优）厂廿（3LI1十站匚。5BLBL9.(东城区20082009学年度

8、第一学期期末教学目标检测)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伕37°,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=0.50Q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=2.5Q金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的

9、安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小。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：EI=1.5A（3分）R+r0（2）导体棒受到的安培力：F宀=BIL=0.30N（2分）女（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F=mgsin37°=0.24N由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f（1分）根据共点力平衡条件mgsin37°+f=F宀（1分）安解得：f=0.06N（1分）一、动力学1如图，质量为M的三角形木块A静止在水平面上一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑，三角形(ABC)木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是

10、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F的作用，当力F的大小满足一定条件时，三角形木块A可能会开始滑动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Mgsin0=F根据作用力与反作用力的性质可

11、知，人受到木板对他沿斜面向下的摩擦力，所以人受到的合力为mgsin0+Mgsin0sin0+F=ma,a=m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mgsin0=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Mgsin0+F=Ma，解得mgsin0+Mgsin0M方向沿斜面向下.,.'33.如图所示，三个物体质量m二m二m，物体A与斜面间动摩擦因数为，ABC8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0.8m,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，求出这个摩擦力；如果没有

12、，请说明理由.（2）若在系统静止时，去掉物体B,求物体C落地时的速度.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.4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S,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S与S2的比值不可能为（C）A.1：4B. 1：3C. 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.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩

13、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bVD. 在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大一'6. （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9=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40.25。他从A处由静止开始匀加速下滑，通过B点滑入水平缓冲段。不计空气阻力，取g=10m

14、/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B处60m的P处观看，通过计算判断该游客是否安全。6.（9分）解：（1）设游客在山坡上滑行时加速度大小为a,则有：ma=mgsin0一卩mgcos0（2分）得:a=gsin0pgcos0=10x0.6-0.25x10x0.8=4m/s2(2分)（2）设PB距离为x,对全过程由动能定理得:mgLsin0一卩mgcos0-L-ymg-x=0x=(gLsin0一pgcos0-L)/pg=(10x50x0.6-0.25x10x0.8x50)/0.25x10=80m综合（3分

15、）（2分）1. 如图所示，在倾角为0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=3gsin0，方向平行于斜面向上（2）Q=3mglsin0/2+15mv2/322. 如图所示，由相同绝缘材料组成的斜面AB和水平

16、面BC，质量为m的小滑块由A静止开始释放，它运动到C点时的速度为§（v#0），最大水平位移为耳；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、VVv2，B、vx>v2，C、s#s2，D、S=S2。答案：AD3. 如图甲所示，两根质量均为0.1kg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0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O0'以下有方向垂

17、直斜面向上的匀强磁场。当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图像如图乙所示。若a、b导体棒接入电路的电阻均为1Q,其它电阻不计，取g=10m/s2,sin53°0.8,cos53°0.6,试求：（1）PQ、MN导轨的间距d；（2）a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；（3）匀强磁场的磁感应强度。图甲图乙【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）由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b的连接体

18、做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次加速运动，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：d=2vt=2x3x（0.6一0.4）m=1.2m2分）（2）（5分）设导体棒运动的加速度为a,由图乙得:a=二=上0=7.5m/s2t0.42分）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:2mgsin0-2mgcos0=2ma（2分）故gsinO-a=10x0.8-7.5=0.5=。曲（1分）gcos010x0.663）（6分）当b导体棒在磁场中做匀速运动时2mgsin0-卩2mgcos0-BIL=0（2分）rBLvI=2R2分）联立解得厂：4mgR(sin。一卩cos0)BL2V'4x0.1x10xlx(0.8-0.083x0.6)1.22x3=0.83T（2分）1.2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0.083；匀强磁场的磁感应强度大小为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