专题 斜面上的滑块类问题受力分析 - 副本

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。

【技巧点拨】滑块---斜面模型在高考中是千变万化，既可能光滑，也可以粗糙；既可能固定，也可以运动，即使运动，也可能匀速或变速；常常考查受力分析、力的合成、力的分解、牛顿运动定律、能等力学基础知识。

对于滑块---斜面模型的动力学问题的求解，能否做好斜面上物体的受力分析，尤其是斜面对物体的作用力（包括支持力和摩擦力）是解决问题的关键，然后建立坐标系进行正交分解，利用相关定律列方程求解。

【对点题组】1如图所示，斜面体放置在水平地面上，物块沿粗糙的斜面加速下滑，斜面体始终保持静止，在此过程中（）A •斜面体对物块的作用力斜向左上方B •斜面体对物块的作用力斜向右上方C.地面对斜面体的摩擦力水平向右D •地面对斜面体的支持力大于物块与斜面体的重力之和2•如图甲所示，一倾角为37°长L=0.93m的固定斜面是由两种材料构成的，物块P从斜面顶端以初速度v o=im/s沿斜面向下运动，物块P与斜面间的动摩擦因数□随物块P下滑的距离L 的关系如图乙所示.已知sin37°0.6 , cos37°0.8,取g=10m/s2.求：0,5 甲(1)物块P在斜面上前后两段滑动的加速度大小与方向;(2)物块P滑到斜面底端时的速度大小？3•如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角0=37 ° 一滑块以初速度 v o=16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到 A点•滑块运动的图象如图乙所示，(已知：sin37°0.6 ,2cos37 =0.8，重力加速度 g=10m/s ) •求：(1)AB之间的距离;(2)滑块再次回到A点时的速度；(3 )滑块在整个运动过程中所用的时间.【答案】(1) A, B之间的距离为16m；(2)滑块再次回到 A点时的速度为8、2m/s ；(3)滑块在整个运动过程中所用的时间为 2 .2 s •【高考题组】4.(2014 •福建卷)如下图所示，滑块以初速度 v o沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零.对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图像中能正确描述这一运动规律的是( )A B C5.(2013 •山东理综)如图所示，一质量 m=0.4kg的小物块，以 V°=2m/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=2s的时间物块由A点运动屮到B点，A、B之间的距离L=10m。

压轴题06斜面专题1．如图为某游乐设施的简化图，固定斜面的倾角θ=37º，长度L =6m 。

某游客坐在平板小车上，通过拉跨过斜面顶端定滑轮的轻绳，使自己和小车一起缓慢上升到斜面的顶端，然后松开轻绳，让人和车一起沿斜面下滑，最终停在水平面上的P 点。

不计轻绳与滑轮的摩擦，忽略滑轮和人车大小的影响，斜面与水平面间用一小段圆弧平滑过渡，已知人的质量m =55kg ，车的质量M =5kg ，车在斜面及水平面上运动时所受的阻力均为压力的0.5倍，sin37º=0.6，cos37º=0.8。

求： (1)上升过程中，人的拉力大小； (2)P 点到斜面底端的距离。

【答案】(1)300N ；(2)2.4m 【解析】 【分析】 【详解】(1)因人车整体缓慢上升，故整体受力平衡，沿斜面2(+)sin F M m g f θ=+垂直于斜面(cos N F M m g θ=+）且有N f F μ=可得300N =F由牛顿第三定律，人的拉力大小为300N F F '==(2)下滑过程()sin ()cos ()M m g M m g M m a θμθ+-+=+可得a =2m/s 2设人车整体到达斜面底端时，速度为v ，则有22v aL =解得v =从斜面底端到P 点，由Mg Ma μ'=得25m/s a g μ'==由22v a x '=得x =2.4m2．下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。

某地有一倾角为37θ=︒（3sin 375︒=）的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B ，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A （含有大量泥土），A 和B 均处于静止状态，如图所示，假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m （可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A 、B 间的动摩擦因数1μ减小为38，B 、C 间的动摩擦因数2μ减小为0.5，A 、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2s 末，B 的上表面突然变为光滑，2μ保持不变。

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。

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。

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。