第8讲滑块---斜面模型(解题技巧类)

高中物理斜面滑块专题是一个重要的知识点，主要涉及力和运动的综合问题。

在解决斜面滑块问题时，需要注意以下几个方面：受力分析：对滑块进行受力分析，包括重力、支持力、摩擦力和可能存在的外力。

根据斜面的角度和滑块的运动状态，判断各力的方向和大小。

运动分析：根据题意分析滑块的运动状态，如静止、匀速直线运动、匀加速运动或匀减速运动。

同时要明确运动的方向和加速度的方向。

牛顿第二定律：如果滑块做匀变速运动，需要使用牛顿第二定律（F=ma）来分析力和运动的关系。

注意要分析沿斜面方向和垂直斜面方向的力，并根据需要选择正方向。

摩擦力分析：根据斜面的角度、滑块的运动状态和摩擦因数，判断摩擦力的方向和大小。

注意区分滑动摩擦力和静摩擦力，并注意滑动摩擦力公式f=μN中N的取值。

平衡条件：在某些情况下，滑块处于静止或匀速直线运动状态，需要使用平衡条件（如F=0，∑F=0）来解决问题。

功能关系：如果涉及到能量的转化或守恒，需要使用功能关系进行分析，如重力做功与重力势能变化的关系，动能定理等。

圆周运动和天体问题：在某些情况下，滑块可能做圆周运动或涉及天体问题，需要使用相应的公式和规律进行分析。

在解决斜面滑块问题时，需要注意多解问题和分类讨论，同时要善于运用图解法和正交分解法来解决问题。

通过多练习不同类型的题
目，可以逐步提高解决斜面滑块问题的能力。

高考物理建模之斜面模型斜面模型是高中物理最重要也最常见模型，在历年月考、各地期末考乃至高考试卷中，斜面模型是常考题型。

涉及斜面模型的知识很多，有共点平衡问题、牛顿运动定律、电磁场知识、平抛规律、功能关系等。

题型变化多样，考查灵活多变，所以斜面模型是学生必需掌握的重要模型斜面共点力平衡问题这类问题往往涉及物体静止在斜面或在斜面上匀速运动，解题思路是利用"隔离法"或"整体法"受力，然后利用"合成法"或"正交分析法"求解。

经典例题如下图所示，质量为m的木块静止在斜面上，斜面质量为M，倾角为θ，求木块受到的支持力N1和摩擦力f1，以及地面对斜面的支持力N2和摩擦力f2。

解析：首先掌握木块的受力分析，如下图所示：由正交分析法可知：对木块有：f1=mgsinθ，N=mgcosθ（隔离法）对斜面来说，如果我们对斜面受力，显然很复杂，因为斜面受到很多力。

此时，可以考虑对斜面和木块作为一个整体进行受力分析（整体法）。

需要注意的是，使用整体法时我们只考虑外界物体对这个整体施加的力（外力），不考虑整体内部之间的力（内力）。

PS：何为外力，内力？所谓"外力"，就是整体以外的物体对整体施加的力。

这里的整体指的是"斜面和木块"，则与该整体接触的物体只有"地球"以及"地面"。

因此，对整体受力时，只考虑"地球"、"地面"对整体施加的"外力"。

所谓"内力"，就是整体内部物体间存在相互作用力。

比如说斜面和木块间存在相互作用的一对摩擦力，相互作用的一对支持力和压力，这些就是内力，使用整体法时这些内力不用考虑。

基于上述分析，我们以"斜面"和"木块"整体受力，如下图所示：显然，由于整体处于静止状态，水平方向上有：F x（合）=0，竖直方向上有：Fy（合）=0。

高中物理斜面滑块专题【实用版】目录1.斜面滑块专题概述2.斜面滑块的基本概念3.斜面滑块的物理原理4.斜面滑块的应用实例5.斜面滑块的解题技巧6.总结正文【斜面滑块专题概述】高中物理斜面滑块专题是针对斜面滑块这一物理现象进行深入研究的一个专题。

在高中物理课程中，斜面滑块专题涉及到对斜面滑块的基本概念、物理原理以及应用实例的讲解，同时还会教授学生如何运用解题技巧来解决斜面滑块问题。

本文将从这几个方面对高中物理斜面滑块专题进行详细介绍。

【斜面滑块的基本概念】斜面滑块是指一个物体在斜面上滑动的过程。

在斜面滑块问题中，通常会涉及到物体的质量、斜面的倾角、摩擦力以及重力势能和动能的转化等问题。

了解斜面滑块的基本概念，有助于我们更好地理解斜面滑块的物理原理和解决实际问题。

【斜面滑块的物理原理】斜面滑块的物理原理主要包括以下几个方面：1.重力势能和动能的转化：物体在斜面上滑动时，重力势能会转化为动能。

2.摩擦力的作用：摩擦力是阻碍物体在斜面上滑动的力，其大小与物体所受的压力和斜面的粗糙程度有关。

3.动能定理：在斜面滑块过程中，物体的动能变化等于所受的外力做功，即动能定理。

【斜面滑块的应用实例】斜面滑块在现实生活中的应用非常广泛，例如物体的运输、机械设备的运动等。

在高中物理课程中，斜面滑块应用实例主要体现在习题中，通过解决实际问题，让学生更好地理解和运用斜面滑块的物理原理。

【斜面滑块的解题技巧】解决斜面滑块问题，可以运用以下几种解题技巧：1.分析物体受力情况：对物体在斜面上的受力进行分析，找出主要的力以及它们的关系。

2.运用动能定理：根据动能定理，列出物体在斜面上滑动过程中动能的变化，从而求解问题。

3.考虑摩擦力的影响：在解题过程中，要充分考虑摩擦力的影响，特别是在物体速度较大时，摩擦力可能成为影响物体滑动的重要因素。

4.运用守恒定律：在某些斜面滑块问题中，可以运用守恒定律来求解，例如能量守恒定律、动量守恒定律等。

高中物理模型法解题模板————斜面问题模型【模型概述】在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题．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1－1 甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tan θ．图1－1甲2．自由释放的滑块在斜面上(如图1－1 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1－1乙所示)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．图1－1乙4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图2－2所示)：图1－2(1)向下的加速度a ＝g sin θ时，悬绳稳定时将垂直于斜面； (2)向下的加速度a ＞g sin θ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上； (3)向下的加速度a ＜g sin θ时，悬绳将偏离垂直方向向下． 5．在倾角为θ的斜面上以速度v 0平抛一小球(如图2－3所示)：图1－3(1)落到斜面上的时间t ＝2v 0tan θg；(2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tan α＝2tanθ，与初速度无关；(3)经过t c ＝v 0tan θg 小球距斜面最远，最大距离d ＝(v 0sin θ)22g cos θ．6．如图1－4所示，当整体有向右的加速度a ＝g tan θ时，m 能在斜面上保持相对静止(斜面光滑）．图1－47．在如图1－5所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab 棒所能达到的稳定速度v m ＝mgR sin θB 2L 2．图1－58．如图1－6所示，当各接触面均光滑时，在小球从斜面顶端滑下的过程中，斜面后退的位移s＝mm＋ML．图1－6【知识链接】斜面问题涉及知识点多，它几乎可以和力、电相关的物理知识相关。

第八讲：高中物理常见的物理模型方法要求归纳：高考命题以《考试大纲》为依据，考查学生对高中物理知识的掌握情况，体现“知识与技能，过程与方法并重”的高中物理学习思想。

高考试题中常出现的有代表的物理模型考试的频度大。

如斜面问题、叠加体问题、含弹簧的连接体等物理模型。

一：斜面问题在每年各地高考试题中都有关于斜面模型的试题。

如10年安微第19题，福建第21题等.对于这类问题以下结论可以帮助同学们更好、更快地理清解题思路。

1．自由释放的滑块能在斜面上（如图甲所示）匀速下滑时，m 与M 之间的动摩擦因数θμtan g =。

2．自由释放的滑块在斜面上（如图甲所示）：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（如图乙所示）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 上加上任何方面的作用力，（m 停止前）M 对水平地面的静摩擦力依然为零。

4.悬挂有物本的小车在斜面上滑行（如图所示）：1）向下的加速度θsin g a =时，悬绳稳定时将垂直于斜面； 2）向下的加速度θsin g a >时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上； 3）向下的加速度θsin g a <时，悬绳将偏离垂直方向向下。

5．在倾角为θ的斜面上以速度0v 平抛一小球（如图所示）： 1）落到斜面上的时间：g v t /tan 20θ=；2）落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且θαtan 2tan =，与初速度无关；3）经过g v to c /tan θ=小球距斜面最远，最大距离)cos 2/()sin (20θθg v d =。

6．如图所示，当整体有向右的加速度θsin g a =时，m 能在斜面上保持相对静止。

7．在如图甲所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab 棒所能达到的稳定速度)/(sin 22L B mgR v m θ=。

斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，力学、电学等问题中都有出现。

相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等。

斜面固定时，对斜面上的物体受力分析，建立坐标系进行正交分解，选择利用三大定律列方程求解；对斜面不固定时，我们将斜面与斜面上的物体看成系统，仔细观察题中条件，采用整体法或动量定理甚至动量守恒定律处理。

分析时，要注意：(1)斜面上物体受到摩擦力的种类、方向判断，如斜面倾角与的比较等；(2)在采用整体法处理斜面体与它上面的物体时要区分变速运动部分（合外力）与整体的质量；(3)在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误；(4)在分析电磁力时电荷或导体棒的极值问题而引起的弹力或摩擦力的变化。

一、利用正交分解法处理斜面上的平衡问题例1、相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置（见图1），导轨所在平面与水平面的夹角为，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦系数为，整个装置处于磁感应强度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节，其他部分电阻不计，取，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？解析：导体棒ab在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡，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，此时最大静摩擦力沿斜面向下，建立直角坐标系，由ab平衡可知，x方向：y方向：由以上各式联立解得：（2）通入最小电流时，ab受力分析如图3所示，此时静摩擦力，方向沿斜面向上，建立直角坐标系，由平衡有：x方向：y方向：联立两式解得：由二、利用矢量三角形法处理斜面系统的变速运动例2、物体置于光滑的斜面上，当斜面固定时，物体沿斜面下滑的加速度为，斜面对物体的弹力为。

动力学如何分析滑块在斜面上的运动动力学是物理学中研究物体运动的学科，通过运用牛顿力学的原理和方程，可以对物体的运动进行精确的分析和预测。

在本篇文章中，将探讨动力学如何分析斜面上滑块的运动。

一、斜面上滑块的受力分析斜面上的滑块受到多种力的作用，其中包括重力、斜面对滑块的支持力以及滑块与斜面之间的摩擦力。

在进行动力学分析时，需要明确这些力的方向和大小。

1. 重力：重力作用于滑块的质心，始终指向地心，垂直于斜面。

其大小为滑块质量乘以重力加速度g。

2. 斜面对滑块的支持力：斜面对滑块的支持力垂直于斜面，阻止滑块沿斜面下滑的力。

支持力大小等于滑块的重力。

3. 摩擦力：滑块与斜面之间存在摩擦力，它的方向与滑块试图沿斜面下滑的方向相反。

摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力，其大小与接触面的材质和滑块受力情况有关。

二、斜面上滑块的加速度计算根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。

1. 沿斜面方向的受力分析：沿斜面方向分解重力和摩擦力。

（1）沿斜面方向的重力分量：重力沿斜面方向的分量为mgcosθ，其中θ是斜面倾角。

（2）沿斜面方向的摩擦力：滑块试图沿斜面下滑时，存在摩擦力。

摩擦力的大小由静摩擦力或动摩擦力决定，具体取决于滑块受力情况。

2. 沿斜面方向的合力计算：将沿斜面方向的重力分量和摩擦力相加得到合力F。

合力F与滑块质量m和沿斜面方向的加速度a有以下关系：F = m * a3. 沿斜面垂直方向的受力分析：沿斜面垂直方向分解重力和斜面对滑块的支持力。

（1）沿斜面垂直方向的重力分量：重力沿斜面垂直方向的分量为mgsinθ。

（2）斜面对滑块的支持力：支持力的大小等于滑块的重力，即m * g。

4. 此时，垂直方向上的力平衡条件为：斜面对滑块的支持力 - 沿斜面垂直方向的重力分量 = 0。

通过以上受力分析，我们可以得到沿斜面方向的合力与沿斜面垂直方向的力平衡条件。

从而可以计算出滑块在斜面上的加速度。

在实际问题中，还需要考虑不同材质的滑块与斜面之间的摩擦系数，以及滑块和斜面之间的接触面积等因素，以更准确地计算滑块的运动特性。