专题斜面上的滑块类问题受力分析-副本

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。

θF斜面上的滑块类问题受力分析1. 如图，将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。

滑块与斜面间的动摩擦因数为μ。

若滑块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g,则（ ）A. 将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑B. 给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑C 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθD. 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ2.（2011安徽）．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为 的斜面上。

现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。

则物块 （ ）A 仍处于静止状态B ．沿斜面加速下滑C ．受到的摩擦力不变D ．受到的合外力增大 3（2011海南）.如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力 （ ）A 等于零 B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右4．如图所示，物体A 放在斜面体B 上，A 恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B 静止不动。

若沿斜面方向用力向下推此物体A ，使物体A 沿斜面加速下滑，则此时斜面体B 受地面的摩擦力（ ）A ．方向水平向右B ．方向水平向左C 大小为零D ．无法判断大小和方向5．如图所示，物体A 在竖直向上的拉力F 的作用下能静止在斜面上，关于A 受力的个数，下列说法中正确的是( )A ．A 一定受两个力作用B ．A 一定受四个力作用C ．A 可能受三个力作用D A 受两个力或者四个力作用6．如图，在水平地面上放着斜面体B ，物体A 置于斜面体B 上。

一水平向右的力F 作用于物体A 。

在力F 变大的过程中，两物体始终保持静止，则地面对斜面体B 的支持力N 和摩擦力f 的变化情况是( )A ．N 变大、f 不变B ．N 变大、f 变大 A F A BFC N 不变、f 变大D ．N 不变、f 不变7．如图3所示，一质量为M 的斜面体放在水平面上，在其斜面上放一质量为m 的物体A ，用一沿斜面向上的力F 作用于A 上，使其沿斜面匀速下滑，在A 下滑的过程中，斜面体静止不动，则地面对斜面体的摩擦力f 及支持力N 是( )A ．f =0，N =Mg +mgB f 向左，N <Mg +mgC ．f 向右，N <Mg +mgD ．f 向左，N =Mg +mg8．如图，质量为M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（ ）A ．（M ＋m ）gB ．（M ＋m ）g －FC ．（M ＋m ）g ＋F sin θD （M ＋m ）g －F sin θ 9．一物体静置于斜面上，如图所示，当斜面倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时，则（ ）A 物体受重力和支持力的合力逐渐增大B ．下滑力逐渐减少C ．物体受重力和静摩擦力的合力逐渐增大D ．物体受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大10．如图甲所示，质量为m 的小物块以初速度v 0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v 和摩擦力f 的正方向）则图乙中表示该物块的速度v 和所摩擦力f 随时间t 变化的图象正确的是（ ）11．如图，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A 停下，可采用的方法是( )A ．增大斜面的倾角B 对木块A 施加一个垂直于斜面的力C ．对木块A 施加一个竖直向下的力D ．在木块A 上再叠放一个重物 12. 如图所示，将一个质量为1kg 的小物块轻轻放上倾角为37°(sin37°＝0.6)的斜面，已知斜面质量也为1kg,重力加速度为l0m/s 2．斜面放在足够粗糙的水平地面上没有滑动，那么地面对斜面的支持力N 和摩擦力f 有可能为( )θ Am F M θ50 49 1 2 FA N ＝20N, f ＝0NB. N ＝20N, f ＝4.8NC N ＝16.4N, f ＝4.8ND 、N ＝16.4N, f ＝8.5N13.某驾培中心训练场有一段圆弧形坡道如图所示，将同一辆车先后停放在a 点和b 点，下述分析和比较正确的是( )A 车在a 点受坡道的支持力大于在b 点受的支持力B ．车在a 点受坡道的摩擦力大于在b 点受的支持力C ．车在a 点受到的合外力大于在b 点受的合外力D ．车在a 点受重力的下滑分力大于在b 点受到下滑分力14. （2001）物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时， （ ）A ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上。

高中物理斜面滑块专题
【原创实用版】
目录
1.斜面滑块的基本概念
2.斜面滑块的物理原理
3.斜面滑块的应用实例
4.斜面滑块的解题技巧
5.总结
正文
高中物理斜面滑块专题
一、斜面滑块的基本概念
斜面滑块是物理学中一个重要的力学问题，它涉及到物体在斜面上滑动的诸多现象。

斜面滑块问题主要研究物体在斜面上滑动时的速度、加速度、位移以及与之相关的力学能的转化。

二、斜面滑块的物理原理
1.斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力三种力的作用。

2.根据牛顿第二定律，物体在斜面上的加速度 a=gsinθ-μgcosθ，其中 g 为重力加速度，θ为斜面倾角，μ为摩擦因数。

3.物体在斜面上的位移公式为：x=vt+1/2at，其中 v为物体在斜面上的初速度，t 为物体在斜面上滑动的时间。

4.物体在斜面上的机械能守恒，即重力势能转化为动能和热能，总能量保持不变。

三、斜面滑块的应用实例
斜面滑块问题在生活中有很多应用，例如：滑梯、跳台、汽车传动系统等。

这些应用都需要对斜面滑块问题进行深入研究，以确保其安全、稳定和高效。

四、斜面滑块的解题技巧
1.仔细分析题目，确定研究对象和受力情况。

2.画出物体受力分析图，找出重力、支持力和摩擦力的方向。

3.运用牛顿第二定律，求出物体在斜面上的加速度。

4.根据运动学公式，求解物体在斜面上的位移、速度等物理量。

5.注意能量守恒定律，分析机械能的转化情况。

五、总结
斜面滑块问题作为高中物理力学部分的一个重要专题，需要同学们掌握其基本概念、物理原理、应用实例和解题技巧。

滑块与斜面体模型典型例题分析滑块与斜面体模型的受力分析在高考中经常出现，学生对这类问题还是感觉比较困难，特别是其中摩擦力的确定，是考查的重点也是难点.实际上，滑块与斜面体模型中，只要从物体初始状态发掘出关键条件，再讨论当条件变化之后物体的受力情况，问题也就迎刃而解了.下面就滑块与斜面体模型中的几个典型例题，探讨一下这个模型中物体的受力特点和分析方法.1平衡状态下滑块与斜面体的受力分析例1如图1所示，一质量为m的滑块恰好静止在倾角为θ的斜面体上.现对滑块施加一个竖直向下的恒力F，则滑块A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大解析以滑块为研究对象，当没有施加恒力F时，滑块恰好静止，受力如图2所示，由共点力的平衡条件可得mgsin θ=μmgcosθ，即μ=tanθ.当对滑块施加一竖直向下的恒力F时，因为μ=tanθ，所以（F+mg）sinθ=μ（F+mg）cos θ，滑块仍处于静止状态，答案为A.此题中关键条件是μ=tan θ.例2如图3所示，质量为m的滑块在竖直向上的力F（F<mg）作用下静止于斜面上，若减小力F，则A.滑块所受合力不变B.斜面对滑块的支持力不变C.斜面对滑块的摩擦力不变D.斜面对滑块的摩擦力可能为零解析滑块开始静止，则滑块所受重力mg和拉力F的合力mg-F满足（mg-F）sinθ≤μ（mg-F）cosθ，即μ≥tan θ.不难分析当F减小时，同样满足（mg-F）sinθ≤μ（mg-F）cosθ，答案为A.例3如图4所示，水平地面上有斜面体b，b的斜面上有一小滑块a，a与b之间、b与地面之间均存在摩擦.已知a 恰好可沿斜面匀速下滑，此时若对a施加如图所示的作用力，a仍可沿斜面下滑，则下列说法正确的是A.在a上施加竖直向下的力F1，则地面对b无摩擦力B.在a上施加沿斜面向下的力F2，则地面对b的摩擦力水平向左C.在a上施加一个水平向左的力F3，则地面对b的摩擦力水平右D.在图示平面内无论在a上施加沿什么方向的力，地面对b均无摩擦力解析开始a恰好可沿斜面匀速下滑，由平衡条件可知，a 受到的滑动摩擦力f和支持力FN的合力F合方向竖直向上，大小等于mg，F合与FN的夹角θ满足tanθ=fFN=μ.当对a施加竖直向下的力F1时，隔离a受力分析如图：斜面对a的支持力FN1和对a的摩擦力f1同时增大，设其合力F合1与FN1的夹角为θ1，则tanθ1=f1FN2=μ，即θ1=θ，F合1竖直向上.再隔离b：因为a对b的作用力竖直向下，则地面对b无摩擦力，A正确.所以在图6示平面内，无论在a上施加沿什么方向的力，a受到的滑动摩擦力f 和支持力FN，F合是同时变化的，其合力F合方向总是竖直向上的，a对b的作用力竖直向下，地面对b就无摩擦力.答案为A和D.此题一定要利用好初态条件tanθ=fFN=μ.2有加速度时的滑块与斜面体的受力分析例4在水平地面上有一斜面体b，b的斜面上有一小滑块a.a与b之间、b与地面之间均存在摩擦.已知斜面体b静止时，a静止在b的斜面上.现给a和b一个共同的向左的初速度，与a和b都静止时相比，此时可能A.a受沿斜面向上的摩擦力B.a受沿斜面向下的摩擦力C.a不受摩擦力D.a将与b分离解析开始a静止在b的斜面上，a受沿斜面向上的静摩擦力f0=mgsinθ且mgsinθ≤μmgcosθ，即μ≥tanθ.当给a和b一个共同的向左的初速度时，若a和b有共同的向右的加速度a0，当a0=gtanθ时，a不受摩擦力；当a0gtan θ时，a受沿斜面向下的摩擦力；因为a开始静止在b的斜面上，即使b的加速度很大，a也只会相对于b向上滑动，a 不会与b分离，答案为A、B和C.此题要注意到μ≥tanθ，再根据两者的加速度与临界加速度a0=gtanθ的大小关系进行讨论.例5物体a和b始终保持相对静止并一起沿水平面向右做匀加速运动，当加速度a0逐渐增大时，则A.b对a的弹力不变，b对a的摩擦力可能减小B.b对a的弹力增大，b对a的摩擦力可能增大C.b对a的弹力增大，b对a的摩擦力一定增大D.b对a的弹力增大，b对a的摩擦力可能减小解析开始a和b有共同的加速度时，若a不受摩擦力，则a0=gtanθ，当a0增大时，a受弹力FN增大，受摩擦力f 沿斜面向下且增大；若开始a0gtanθ，a受沿斜面向下的摩擦力，当a0增大时，FN增大且f增大.从临界条件a0=gtan θ展开讨论，各种可能情况就不会遗漏.答案为B和D.小结以上几道滑块与斜面体的例题，让我们认识到对这类问题进行受力分析时，一定要把握好初态条件，如μ=tan θ，μ≥tanθ或a0=gtanθ等，再综合运用整体法与隔离法等，就不难分析清楚物体的受力情况了.所以，对于一些常见和重要的物理模型，一定要善于总结，找到不同表象后的共同特点和解决方法，就能在积累知识的同时获得能力的提升.。

物体的运动和受力分析——以斜面上的物块为例例1如图所示，一质量m＝0.4 kg的小物块，以v0＝2 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L＝10 m。

已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝33。

重力加速度g取10 m/s2。

(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小；(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？例2如图甲所示，固定的光滑细杆与水平地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向向上的推力F作用下向上运动。

0～2 s内推力的大小为5.0 N，2～4 s内推力的大小变为5.5 N，小环运动的速度随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2。

求：(1)小环在加速运动时的加速度a的大小；(2)小环的质量m；(3)细杆与水平地面之间的夹角α。

例3为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示。

若已知斜面的倾角α＝30°，取重力加速度g＝10 m/s2，则由此可得()甲 乙 丙A ．物体的质量为3 kgB ．物体与斜面间的动摩擦因数为39C ．撤去推力F 后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上D ．撤去推力F 后，物体下滑时的加速度为103m/s 2例4如图(a)所示，“”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB 粗糙，光滑表面BC 与水平面夹角为θ＝37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。

斜面上的滑块木板匀速上滑的原因以斜面上的滑块木板匀速上滑的原因为标题，我们来探讨一下其中的原因和相关的物理知识。

当我们把一个木板放在斜面上，并施加一个向上的力，我们会发现木板会以匀速上滑的方式移动。

这一现象可以通过物理学中的牛顿第二定律来解释。

我们来看一下木板在斜面上所受到的力。

在这个情况下，有三个力作用在木板上：重力、法向力和摩擦力。

重力是因为地球对木板的吸引力，始终指向地心；法向力是斜面对木板的支持力，垂直于斜面；而摩擦力是由两个表面之间的接触引起的，阻碍木板的滑动。

重力的作用是将木板拉向下方，摩擦力的作用是将木板拉向下方。

然而，由于斜面的存在，法向力的作用可以被分解成沿斜面方向的分量和垂直斜面方向的分量。

沿斜面方向的分量与摩擦力的方向相反，所以它们可以相互抵消。

而垂直斜面方向的分量与重力的方向相反，所以它们可以相互抵消。

因此，斜面上的滑块木板可以匀速上滑。

为了更好地理解这个现象，我们可以通过具体的数值计算来验证。

假设木板的质量为m，斜面的倾角为θ，木板与斜面的摩擦系数为μ，重力加速度为g。

根据牛顿第二定律，木板在斜面上受到的合力可以表示为：F = m * g * sin(θ) - m * g * cos(θ) * μ。

当木板以匀速上滑时，合力为零。

根据上述公式，我们可以得到：m * g * sin(θ) - m * g * cos(θ) * μ = 0。

通过一些代数运算，我们可以得到：tan(θ) = μ。

这个公式告诉我们，在木板以匀速上滑的情况下，斜面的倾角和摩擦系数之间存在一定的关系。

除了上述的物理原理之外，我们还可以从能量的角度来解释斜面上的滑块木板匀速上滑的原因。

当木板以匀速上滑时，它所受到的外力做的功等于摩擦力做的负功。

由于木板是以匀速上滑的，它的动能不变。

因此，摩擦力所做的负功必须等于外力所做的正功，这样才能保持动能不变。

通过计算可以得到：F * s = m * g * cos(θ) * μ * s = 0，其中F是外力，s是木板的位移。

滑块与斜劈组合的受力及运动分析摘要：滑块与斜劈的组合是动力学中常见的研究对象，与其相关的知识能够起到训练和考查学生思维和分析能力的作用，所以在教学与考试中也经常出现。

本文结合典型例题就对这一类问题进行了归纳分析，希望能给学生带来帮助。

关键词：动力学；受力及运动分析；滑块与斜劈组合一、对滑块运动的分析1.滑块沿斜面的“自由”运动如图1所示，在倾角为θ的粗糙固定斜劈B上有一个滑块A，假设A与B的动摩擦因数为μ，则滑块在斜面上的运动情况由重力的下滑分力G1=mgsinθ和最大静摩擦力Ff=μmgcosθ的大小关系决定，(1)当mgsinθ>μmgcosθ，即μ<tanθ时，滑块A将沿斜面加速下滑；(2)当mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ时，滑块A将静止或恰好沿斜面匀速下滑；(3)当mgsinθ<μmgcosθ，即μ>tanθ时，滑块A将保持静止。

当然，若滑块A有沿斜面向上的初速度，滑块A将做减速运动。

例题：如图2所示一质量为m的物块能以加速度a沿倾角为θ的斜面加速下滑，而斜劈保持静止，则下列关于物块与斜面间动摩擦因数的说法正确的是( )A．μ<tanθB．μ=tanθC．μ>tanθD．以上三种情况均有可能分析和解：由1.1的分析易知，应该选A。

2.滑块在推力F作用下沿斜面运动若在滑块上作用一个如图3所示的斜向左下推力F，F与斜面法线方向的夹角为α，物体的运动将发生什么变化呢？推力F对滑块在斜面上运动的影响表现在两个方面，其一是增加一个沿斜面方向的分力F1=Fsinα；其二增加滑块对斜面的压力，从而使滑块受到的摩擦力增加ΔFf=μFcosα。

(1)若F1>Ff,即tanα>μ，则F将促进滑块下滑。

对于1.1中情况①，滑块运动的加速度将更大；对于情况②，滑块将加速下滑；对于情况③，滑块将有可能由原来的静止状态变为加速下滑。

(2)若F1<Ff,即tanα<μ，则F将阻碍滑块下滑。

斜面上的滑块木板匀速上滑的原因
斜面上的滑块木板匀速上滑的原因有两个主要因素：重力和摩擦力。

下面对这两个因素详细解释：
1. 重力：重力是物体受到的向下的力，因为斜面的存在会改变重力的作用方向。

在直立的情况下，重力向下拉扯物体，但当斜面存在时，部分重力沿着斜面向下拉扯物体，并且垂直于斜面的重力分量减小。

剩下的有效重力分量将沿着斜面向下拉扯物体，这个力被称为重力分量。

重力分量的大小根据斜面角度的变化而变化，斜度越大，重力分量就越大。

2. 摩擦力：摩擦力是物体与斜面接触时由于摩擦而产生的力，它抵抗着物体运动的方向。

斜面上的滑块木板与斜面接触时，由于摩擦力的存在，它会产生一个与滑块木板运动方向相反的力，这个力被称为动摩擦力。

动摩擦力的大小取决于两个因素：斜面材料的表面特性和斜面的倾斜度。

如果摩擦力大于或等于滑块木板沿斜面方向的重力分量，滑块木板就会停止滑动。

相反，如果摩擦力小于重力分量，滑块木板将继续向上滑动，但是速度将保持恒定。

综上所述，斜面上的滑块木板能够匀速上滑的原因是重力分量和动摩擦力之间的平衡。

只有当摩擦力足够大，大于或等于滑块木板沿斜面方向的重力分量时，滑块木板才能保持恒定的匀速上滑状态。

滑块模型描述了一个物体在物理场中沿斜面进行运动的过程，它由理
论物理学家洛伦兹·库伯（L. K. C.）在20世纪50年代提出。

滑块机制
是精确描述滑动物体在斜面上流动的常见方法，它是最常用的安全和
计算分析工具之一。

滑块模型可以被用来分析物体在水平方向和垂直方向上的支持力和摩
擦力的数量。

平面内的力分为阻力和斜坡内的力，阻力包括重力和摩
擦力，斜坡内的力指的是斜坡角度的力。

重力可以被滑块模型用来计算，它描述了物体在水平面上的支持力。

滑块模型能够准确地估算物
体沿斜面运动时的摩擦力，它是一支重要的力学模型。

滑块模型显示，在滑动过程中，铰链之间的摩擦力与比较角有关。

比
较角是滑块模型中最重要的参数，它是指物体在滑动方向上与垂直方
向之间的夹角。

这意味着当比较角变小时，滑动过程中的摩擦力也随
之减小。

而当比较角增大时，摩擦力也随之增大。

根据滑块模型的计算，较小的比较角会使物体滑动更轻松，但安全隐
患也更大。

因此，滑块模型可以作为规划滑动体运动路线的有力工具。

它可以精确地计算滑动物体行使支持力和摩擦力的大小，以便提供准
确的结果。

在实际应用中，比如安全滑动体的设计，滑块模型将起到
至关重要的作用。