2014高考物理考点解题思路大揭秘三斜面模型汇总

三、斜面模型1．相距为

20cm

的平行金属导轨倾斜搁置，如图

1.03，导轨所在平面与水平面的夹角为37

，此刻导轨上放一质量为

330g

的金属棒

ab，它与导轨间动摩擦系数为50，整个装置处于磁感觉强度B=2T的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调理，其余部分电阻不计，取10m/s2，为保持金属棒ab处于静止状态，求：1）ab中通入的最大电流强度为多少？2）ab中通入的最小电流强度为多少？图

1.03导体棒ab在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下均衡，由图2中所示电流方向，可知导体棒所受安培力水平向右。当导体棒所受安培力较大时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向下，当导体棒所受安培力较小时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。（1）ab中通入最大电流强度时受力分析如图2，此时最大静摩擦力FfFN沿斜面向下，建立直角坐标系，由ab均衡可知，x方向：FmaxFNcosFNsinFN(cossin)y方向：mgFNcosFNsinFN(cossin)由以上各式联立解得：Fmaxcossin6.6NmgsincosFmaxBImaxL,有ImaxFmax16.5ABL（2）通入最小电流时，ab受力分析如图3所示，此时静摩擦力Ff'F'N，方向沿斜面向上，建立直角坐标系，由均衡有：x方向：FminF'NsinF'NcosF'N(sincos)y方向：mgF'NsinF'NcosF'N(sincos)联立两式解得：Fminmgsincos0.6Nsincos由FminFminBIminL,Imin1.5ABL2．物体置于圆滑的斜面上，当斜面固准时，物体沿斜面下滑的加快度为a1，斜面对物体的弹力为FN1。斜面不固定，且地面也圆滑时，物体下滑的加快度为a2，斜面对物体的弹力为FN2，则以下关系正确的选项是：A.a1a2,FN1FN2B.a1a2,FN1FN2C.a1a2,FN1FN2D.a1a2,FN1FN2当斜面可动时，对物体来说是相对斜面这个加快参照系在作加快运动，并且物体和参照系的运动方向不在同一条直线上，利用常例的方法难于判断，可是利用矢量三角形法例能轻松获解。如图4所示，因为重力的大小和方向是确立不变的，斜面弹力的方向也是唯一的，由共点力合成的三角形法例，斜面固准时，加快度方向沿斜面向下，作出的矢量图照实线所示，当斜面也运动时，物体其实不沿平行于斜面方向运动，相关于地面的实质运动方向如虚线所示。因此正确选项为B。3．带负电的小物体在倾角为(sin0.6)的绝缘斜面上，整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图1.04所示。物体A的质量为m，电量为-q，与斜面间的动摩擦要素为，它在电场中遇到的电场力的大小等于重力的一半。物体A在斜面上由静止开始下滑，经时间t后忽然在斜面地区加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向与电场强度方向垂直，磁感觉强度大小为B，今后物体A沿斜面连续下滑距离L后走开斜面。1）物体A在斜面上的运动状况？说明原因。2）物体A在斜面上运动过程中有多少能量转变成内能？（结果用字母表示）图1.04（1）物体A在斜面上受重力、电场力、支持力和滑动摩擦力的作用，<1>小物体A在恒力作用下，先在斜面上做初速度为零的匀加快直线运动；<2>加上匀强磁场后，还受方向垂直斜面向上的洛伦兹力作用，方可使A走开斜面，故磁感觉强度方向应垂直纸面向里。跟着速度的增添，洛伦兹力增大，斜面的支持力减小，滑动摩擦力减小，物体连续做加快度增大的加快运动，直到斜面的支持力变成零，今后小物体A将走开地面。（2）加磁场以前，物体A做匀加快运动，据牛顿运动定律有：mgsinqEcosFfma又FNqEsinmgcos0,FfFN解出g(2)a2沿斜面运动的距离为：1at2g(2)t2s42加上磁场后，遇到洛伦兹力F洛Bqv随速度增大，支持力FN减小，直到FN0时，物体A将走开斜面，有：BqvmgcosqEsin解出v

mg2qB物体A在斜面上运动的全过程中，重力和电场力做正功，滑动摩擦力做负功，洛伦兹力不做功，依据动能定理有：mg(Ls)sinqE(Ls)cosWf1mv202物体A战胜摩擦力做功，机械能转变成内能：Wfg(2)t2m3g2mg4L8q2B24．如图1.05所示，在水平川面上有一辆运动的平板小车，车上固定一个盛水的杯子，杯子的直径为R。当小车作匀加快运动时，水面呈以以下图状态，左右液面的高度差为h，则小车的加快度方向指向怎样？加快度的大小为多少？图1.05我们由图能够看出物体运动状况，依据杯中水的形状，能够建立这样的一个模型，一个物块放在圆滑的斜面上（倾角为），重力和斜面的支持力的协力供给物块沿水平方向上的加快度，其加快度为：agtan。我们取杯中水面上的一滴水为研究对象，水滴受力状况忧如斜面上的物块。由题意可得，取杯中水面上的一滴水为研究对象，它相对静止在“斜面”上，能够得出其加快度为agtan，而h，得gh，方向水平向右。tanaRR5．如图1.06所示，质量为M的木板放在倾角为的圆滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，若是脚与板接触处不打滑。1）要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加快度朝什么方向跑动？2）要保持人相关于斜面的地点不变，人在原地跑而使木板以多大的加快度朝什么方向运动？图1.06答案：（1）要保持木板相对斜面静止，木板要遇到沿斜面向上的摩擦力与木板的下滑力均衡，即MgsinF，依据作使劲与反作使劲人遇到木板对他沿斜面向下的摩擦力，所以人遇到的协力为：mgsinFmaamgsinMgsinm方向沿斜面向下。（2）要保