高中物理斜面问题总结.docx
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高中物理斜面问题总结.docx
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高中物理斜面问题总结
高中物理斜面问题总结
斜面问题
在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题.如2009年高考全国理综卷Ⅰ第25题、北京理综卷第18题、天津理综卷第1题、上海物理卷第22题等,2008年高考全国理综卷Ⅰ第14题、全国理综卷Ⅱ第16题、北京理综卷第20题、江苏物理卷第7题和第15题等.在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法.
1.自由释放的滑块能在斜面上(如图所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=gtanθ.
2.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1甲所示):
(1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零;
(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;
(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左.
3.自由释放的滑块在斜面上(如图所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零.
4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图所
宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时,恰好做匀速运动.
(1)当ab边刚越过边界ff′时,线框的加速度为多大,方向如何?
(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少?
(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)
一、静力学应用题
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.mgcos
D.0
2.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
3.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
推它,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()
A.
B.
C.
D.
4.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
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.开始滑动前保持不变,滑动后,随倾角
的增大而减小
5.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
、
.现使力F变大,系统仍静止,则()
A.
、
都变大B.
变大,
不一定变大C.
变大,
不一定变大D.
、
都不一定变大
6.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mgsin
D.A与斜面间的动摩擦因数,
=tan
7.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
棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为
,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡的功率变为
,下列措施正确的是()
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
倍的金属棒
D.把导轨间的距离增大为原来的
8、在倾角为α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μ,为使导线保持静止,电流I应为多大?
(μ<tanα)
9.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θ=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=0.50Ω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=2.5Ω,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小。
二、动力学应用题
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)g
B.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?
3.如图所示,三个物体质量
,物体A与斜面间动摩擦因数为
,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,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.
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S1,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S1与S2的比值不可能为()
A.1:
4B.1:
3C.1:
2D.1:
7
5.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()
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
参考答案
[应用1] D[综合应用2]
(1)当线框的ab边从高处刚进入上部磁场(如图中的位置①所示)时,
线框恰好做匀速运动,则有:
mgsinθ=BI1L此时I1=
当线框的ab边刚好越过边界ff′(如图9-8乙中的位置②所示)时,由于线框从位置①到位置②始终做匀速运动,此时将ab边与cd边切割磁感线所产生的感应电动势同向叠加,回路中电流的大小等于2I1.故线框的加速度大小为:
a=
=3gsinθ,方向沿斜面向上.
(2)而当线框的ab边到达gg′与ff′的正中间位置(如图9-8乙中的位置③所示)时,线框又恰好做匀速运动,说明mgsinθ=4BI2L
故I2=
I1由I1=
可知,此时v′=
v
从位置①到位置③,线框的重力势能减少了
mgLsinθ动能减少了
mv2-
m(
)2=
mv2
由于线框减少的机械能全部经电能转化为焦耳热,因此有:
Q=
mgLsinθ+
mv2.
静1A、2AD、3C、4B、5C、6D、7AC8.
9.分析和解:
(1)I=
=1.5A
(2)F安=BIL=0.30N(3)f=0.06N
动1ABC2.
(1)
方向沿斜面向下.
(2)
,方向沿斜面向下.3.解:
(1)斜面和地面间没有摩擦力.
(2)
4C、5、B
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