专题 斜面上的滑块类问题受力分析 - 副本
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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。
斜面滑块受力分析计算公式引言。
斜面滑块是工程力学中常见的一个问题,它涉及到斜面上的物体受力分析和计算。
在工程实践中,我们经常需要计算斜面滑块受力,以便设计合适的支撑结构或者选择合适的材料。
本文将介绍斜面滑块受力分析的计算公式,并通过实例进行详细说明。
斜面滑块受力分析。
斜面滑块受力分析是力学中的一个重要问题,它涉及到重力、摩擦力和斜面的夹角等因素。
在进行受力分析时,我们需要考虑这些因素,并利用相应的计算公式进行计算。
斜面滑块受力分析的计算公式主要涉及到斜面的夹角、重力、摩擦力和滑块的加速度等因素。
其中,斜面的夹角和重力是影响滑块受力的重要因素,而摩擦力和滑块的加速度则是受力分析中需要考虑的关键因素。
斜面滑块受力分析的计算公式可以用来计算滑块在斜面上的受力情况,包括滑块受到的重力、摩擦力和斜面对滑块的支撑力等。
通过这些计算公式,我们可以得到滑块在斜面上的受力情况,从而为工程设计和实践提供重要的参考依据。
斜面滑块受力分析的计算公式。
在进行斜面滑块受力分析时,我们需要考虑以下几个重要因素,斜面的夹角、滑块的重力、滑块的摩擦力和滑块的加速度。
下面将介绍这些因素对应的计算公式。
1. 斜面的夹角。
斜面的夹角是影响滑块受力的重要因素之一。
斜面的夹角越大,滑块受到的支撑力就越小,摩擦力也会相应增大。
斜面的夹角可以通过三角函数来计算,其计算公式为:sinθ = 对边/斜边。
cosθ = 邻边/斜边。
tanθ = 对边/邻边。
2. 滑块的重力。
滑块受到的重力是斜面滑块受力分析中的一个重要因素。
滑块的重力可以通过重力加速度和滑块的质量来计算,其计算公式为:F = mg。
其中,F表示滑块受到的重力,m表示滑块的质量,g表示重力加速度。
3. 滑块的摩擦力。
滑块在斜面上受到的摩擦力是受力分析中需要考虑的重要因素之一。
滑块的摩擦力可以通过滑块受到的支撑力和斜面的摩擦系数来计算,其计算公式为:f = μN。
其中,f表示滑块受到的摩擦力,μ表示斜面的摩擦系数,N表示滑块受到的支撑力。
斜面上板块的动力学分析:如图所示,倾角为37°的斜面固定在水平面上,斜面底端固定一弹性挡板,任何物体撞上挡板都以原速率反弹,斜面的顶端放置一长木板,上面叠放着一滑块(可视为质点),长木板质量为M=1kg,滑块质量为m=1kg,长木板与斜面间无摩擦,滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.5,木板足够长且下端距挡板的距离为L=3m.现将它们由静止释放,重力加速度大小为2/10g sm=, sin37°=0.6 ,cos37°=0.8 。
求:1.滑块在静止释放时所受摩擦力的大小.2.长木板第二次碰撞挡板时速度的大小.解析:析:考试时运动草图和分析的实例呈现:(画出状态情境、分析受力、分析a、ν)第2问做题详解(一)运动草图分析+公式第一段是从释放到共同到达挡板运动过程情境:m和M一起沿斜面向下匀加速直线运动到底端:选公式Lv a22=,其中o37gsina=代入数据:svv/m6s/m36.010222=⇒⨯⨯⨯=)(第二个是状态情境:长木板与挡板碰撞速度反向,而滑块速度仍沿斜面向下要对长木板和滑块隔离进行受力,求出各自加速度以明确之后的运动研究物块:NNNN48.01015.037mgcosf66.010137mgsinoo=⨯⨯⨯===⨯⨯=μ则加速度向下,且大小有公式分析:211/237cos37sinsmamamgmg oo=⇒=-μ研究木板 :222'2o/m10aa146.0101437cosfaf37sinsNmgFMMgoN=⇒⨯=+⨯⨯⇒==⋅==+μμ求得加速度向下,大小为: a2=10m/s2第三个运动情境:长木板沿斜面向上减速至零,滑块向下匀加速运动此过程先研究长木板向上运动由0/m 6=→=ννs ,加速度大小22/m 10a s = 方向沿面向下 列公式:s6.0t 0t 10-60t -a 2=⇒=⨯=ν列公式:m8.1s s 1026sa 2222=⇒⨯⨯==ν而物块:s m t a /2.76.026'1'=⨯+=⇒+=ννν此过程的末状态是下一过程的初状态,要研究力和运动,再对滑块和木板发现受力一样则加速度未发现变化,物块:21/m 2a s =沿斜面向下 木板:22/m 10a s =沿斜面向下第四个过程运动情境:长木板又沿斜面向下匀加速至挡板,物块在斜面上继续向下加速,此过程长水板沿斜面向下运动:2/m 10a m 8.1s S ==,,与第三个情境运动有对称性,则木板回到底端速度s /m 68.1102s a 222=⨯⨯=⇒=νν(二)运动图像+公式:(运动图像的画出是在明确运动草图后更简便的分析) ①m 和M-起向下沿斜面到达挡板o237gsin a a 2==Lν s 1t at m /s 611=⇒==⇒νν又②m 和M 与板相撞,M 速度反向,m 速度不变③m 和M 分别斜面上运动:对m 受力分析(作图)(列式),得21/m 2a s = 对M 受力分析(作图)(列式),得22/m 10a s = 当M 速度减到零:s 6.0t t -a 0222=⇒⋅=ν,累计时间为1.6s④当M 速度为零时,再对m 和M 进行受力分析,发现受力大小、方向与之前相同,则m 和M 的加速度不变,则图线与③为同一条直线,向上和向下沿斜面位移相同,则面积相同,由对称可知末速度为6m/s。
斜面类受力分析典型例题:【例1】如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上在施加一个竖直向下的恒力F,则物块()A.可能匀速下滑B.仍以加速度a匀加速下滑C.将以大于a的加速度匀加速下滑D.将以小于a的加速度匀加速下滑【例2】如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的.绳子呈水平状态,木块A、B均保持静止.则关于木块A和木块B可能的受力个数分别为()A.2个和4个B.3个和4个C.4个和4个D.4个和5个【例3】如图所示,倾斜天花板平面与竖直方向夹角为θ,推力F垂直天花板平面作用在木块上,使其处于静止状态,则()A.木块一定受三个力作用B.天花板对木块的弹力F N>FC.木块受的静摩擦力等于mg cos θD.木块受的静摩擦力等于mg/cos θ【例4】如图所示,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面() A.无摩擦力B.有水平向左的摩擦力C.支持力为(M+m)gD.支持力小于(M+m)g【例5】如图所示,将半径为R的半球体放在地面上,一质量为m的小朋友(可视为质点)坐在球面上,他与球心的连线与水平地面之间的夹角为θ、与半球体间的动摩擦因数为μ,小朋友和半球体均处于静止状态,则下列说法正确的是()A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左B.小朋友对半球体的压力大小为mg cos θC.小朋友所受摩擦力的大小为μmg sin θD.小朋友所受摩擦力的大小为mg cos θ【例6】一斜劈被两个小桩A和B固定在光滑的水平地面上,然后在斜面上放一物体C,如图所示.下列判断正确的是()A.若A和B均未受到斜劈的挤压,则C一定处于静止状态B.若A和B均未受到斜劈的挤压,则C可能在沿斜面匀速下滑C.若只有A受到斜劈的挤压,则C一定在沿斜面加速下滑D.若只有B受到斜劈的挤压,则C一定在沿斜面减速下滑【例7】如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则()A.轻绳对小球的作用力大小为33mgB.斜面对小球的作用力大小为2mg C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg【例8】如图所示,顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平向右的力F作用于物体B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止.在此过程中下列说法正确的是()A.水平力F是恒力B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C.斜面体对物体A的作用力不变D.斜面体所受地面的支持力一定不变课后作业:1.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
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,我们将探讨为什么滑块木板能够在斜面上匀速上滑的原因。
首先,我们需要了解斜面的倾角、滑块的质量以及斜面和滑块之间的摩擦力对滑块上滑的影响。
在斜面上,滑块木板受到重力的作用,其重力可以分解为两个分力,一个垂直于斜面的分力和一个平行于斜面的分力。
垂直于斜面的重力分力被斜面支持力抵消,而平行于斜面的重力分力则会沿着斜面方向产生一个推力。
斜面上还存在着滑块和斜面之间的摩擦力。
摩擦力的大小与滑块和斜面之间的摩擦系数以及滑块所受的正压力有关。
摩擦力的方向与滑块的运动方向相反。
当斜面的倾角较小时,滑块上滑的力主要是重力分力。
在这种情况下,如果没有斜面和滑块之间的摩擦力,滑块将会以加速度下滑。
然而,由于存在摩擦力,摩擦力会抵消滑块受到的平行于斜面的重力分力,从而使滑块保持匀速上滑。
当斜面的倾角增大时,滑块上滑的力主要由斜面和滑块之间的摩擦力提供。
在这种情况下,摩擦力的大小取决于滑块和斜面之间的摩擦系数。
如果斜面的倾角过大,摩擦力将无法抵消滑块受到的平行于斜面的重力分力,导致滑块下滑而不是上滑。
为了实现滑块木板的匀速上滑,我们需要控制斜面的倾角和滑块和斜面之间的摩擦力。
首先,选择一个适当的斜面倾角,使得滑块受到的平行于斜面的重力分力可以被摩擦力抵消。
其次,通过调整滑块和斜面之间的摩擦系数,使得摩擦力足够大以抵消滑块受到的重力分力。
滑块的质量也会影响滑块的上滑速度。
质量较大的滑块受到的重力分力较大,需要更大的摩擦力才能使滑块匀速上滑。
总结起来,滑块木板能够在斜面上匀速上滑的原因是滑块受到的平行于斜面的重力分力可以被斜面和滑块之间的摩擦力抵消。
要实现匀速上滑,我们需要选择适当的斜面倾角和控制滑块和斜面之间的摩擦力。
滑块的质量也会对上滑速度产生影响。
通过合理调节这些因素,我们可以实现滑块木板在斜面上的匀速上滑。
弹力的理解滑块—斜面模型分析参考答案与试题解析一.多选题(共40小题)1.在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的就是一个实例.下列说法正确的是()A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的【分析】(1)外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变.发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用.这种力叫弹力.(2)根据力的作用的相互性,运动员给跳板一个力的作用,同时跳板也给运动员一个力的作用.【解答】解:A、根据力的作用的相互性,跳板和运动员都会受到力的作用,所以都会发生形变,A错误,B正确;C、运动员受到的支持力,施力物体是跳板,是跳板发生形变而产生的,故C正确;D、跳板受到的压力,施力物体是运动员的脚,是运动员的脚发生形变而产生的,故D错误。
故选:BC。
【点评】弹力是由物体的形变而产生的;是由施力物体发生形变后产生的对受力物体的力.2.如图所示,一根长为L的均匀光滑直棒,重为G,重心位于P点,放在半径为R的半圆形光滑碗内,O为碗的球心,碗壁M、N两点对棒的弹力分别为F M,F N,那么下列关于弹力F M、F N的方向说法正确的是()A.F N指向碗的球心 B.F N沿棒的轴线斜向上C.F M与棒垂直 D.F M指向碗的球心【分析】明确弹力的性质,知道弹力总是垂直于接触面而指向受力物体,要特别注意点面结合时弹力方向的判断方法.【解答】解:M点为碗的边缘与棒面相接触,故弹力的方向垂直于光滑直棒向上;N点为棒的边缘与曲面结合,弹力垂直于曲面指向棒,故弹力指向圆心,故AC 正确BD错误。
故选:AC。
【点评】本题考查弹力方向的判断,要注意明确点和曲线接触时,弹力垂直于接触点处切线的方向,即一定指向圆心位置.3.有一质量为m的小木块,由碗边滑向碗底,碗的内表面是半径为R的圆弧,由于摩擦力的作用,木块运动的速率不变,则木块()A.运动的加速度不为零B.运动的加速度恒定C.所受合外力大小不变D.对碗的压力大小不变【分析】物块下滑过程速率保持不变,做匀速圆周运动,加速度不等于零,合外力不等于零.合外力提供向心力,大小不变,向心加速度大小不变,方向指向圆心,随时间变化.【解答】解:A、物块下滑过程速率保持不变,做匀速圆周运动,加速度不等于零,合外力不等于零。
高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)(优选.)最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改高考物理专题分析及复习建议:斜面类问题模型(教师用)斜面类基本模型如图:质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,而斜面体的质量为M,放在水平地面上1.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,讨论μ为怎样时,物体将静止于斜面?物体将沿斜面匀速下滑?物体将沿斜面加速下滑?例1.质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,θμtg<,斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示.若滑块从斜面上高为h处以速度v0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何处? (2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少?解:(1)滑块最终停在挡板处。
(2)由动能定理得:mθScosmgmvmgh?=+θμ221ghvS22+=滑块在斜面上滑行的总路程2.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,分别求当物体静止于斜面时,物体沿斜面匀速下滑时,物体沿斜面加速下滑时,地面对斜面的弹力及摩擦力。
(设斜面是静止于地面的)例2.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 (AB )A.A对地面的压力可能小于(M+m)gB.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3.自由释放物体在斜面上匀速下滑时,对其施加一任意方向的力F,斜面是否受到地4.若物体与斜面的动摩擦因数为μ,分别讨论当物体静止于斜面时,物体沿斜面匀速下滑时,物体沿斜面加速下滑时,在物体的竖直方向上加一重物,物体的运动情况。
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2mgsinθ
D. 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mgsinθ
2.(2011安徽).一质量为m 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).0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
C 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 +mg
B f 向左,N <Mg +mg
C .f 向右,N <Mg +mg
D .f 向左,N =Mg +mg
8.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 )g
B .(M +m )g -F
C .(M +m )g +F sin θ
D (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°=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( )
A N =20N, f =0N
B. N =20N, f =
C N =, f =
D 、N =, f =
13.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
50 49 1 2 300 F 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。
B .A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下。
C A 、B 之间的摩擦力为零。
D .A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质。
15. (2003)如右图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。
已知所有接触面都是光滑的。
现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于( )
A Mg +mg
B .Mg +2mg
C .Mg +mg(sinα+sinβ)
D .Mg +mg(cosα+cosβ)
16.跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A 和物体B ,物体A 放在倾角为θ的斜面上(如图l —4-3(甲)所示),已知物体A 的质量为m ,物体A 与斜面的动摩擦因数为μ(μ<tan θ),滑轮的摩擦不计,要使物体A 静止在斜面上,求物体B 的质量的取值范围。
17. 如图所示, 50个大小相同、质量均为m 的小物块,在平行于斜面向上的恒力F 作用下一起沿斜面向上运动。
已知斜面足够长,倾角为30°,各物块与斜面的动摩擦因数相同,重力加速度为g ,则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为 ( )
A.F 251 B F 25
24 C.2
24F mg D.因为动摩擦因数未知,所以不能确定
18.如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ,跨过固定于斜面体顶端的滑轮O (可视为质点).A 的质量为m ,B 的
质量为4m .开始时,用手托住A ,使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中
无拉力),OB 绳平行于斜面,此时B 静止不动.将A 由静止释放,在其
第18题图
下摆过程中B始终保持静止.则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是()A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上 B 物块B受到的摩擦力先减小后增大
C 绳子的张力一直增大
D 地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右
19.(2012·浙江理综)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=的物体。
细绳的一端与物体相连。
另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。
物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为。
关于物体受力的判断(取g=s2).下列说法正确的是()
A 斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体摩擦力大小为,方向沿斜面向上
C.斜面对物体的支持力大小为 N,方向竖直向上
D.斜面对物体支持力为,方向垂直斜面向上
20.如图所示,将两个相同的木块a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上。
a、b中间用一轻弹簧连接。
b 的右端用细绳与固定在斜面上的档板相连。
开始时a、b均静止,弹簧处于压缩状态,细绳上有拉力。
下列说法正确的是( )
A a所受的摩擦力一定不为零 B.b所受的摩擦力一定不为零
C 细绳剪断瞬间a所受摩擦力不变
D 细绳剪断瞬间b所受摩擦力可能为零
21. 如图所示,斜劈形物体的质量为M,放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而斜劈始终保持静止,物块m上、下滑动的整个过程中( ) A. 地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右
22.如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,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,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,则()
A、地面对楔形物块的支持力为(M+m)g
B、地面对楔形物块的
摩擦力为零
C、楔形物块对小物块
摩擦力可能为零
D、小物块一定受到四
个力作用
23.
如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力F,则()
A. 物块可能匀速下滑
B. 物块仍以加速度a匀加速下滑
C 物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑。