高考物理二轮专题复习 模型讲解 斜面模型

高中物理模型系列之斜面模型高中物理系列模型之斜面模型模型界定本模型涉及固定斜面或自由斜面的力学问题，包括斜面上的抛体或类抛体的动力学问题，以及环套在倾斜杆上的情形。

模型破解1.处理斜面上的受力问题时，可采用整体法和隔离法。

i）物体在斜面上处于静止或运动状态，斜面固定或不固定时，采用隔离法；反之则采用整体法，但通常需要结合使用。

ii）当物体运动中斜面也处于变速运动状态时，可利用矢量三角形处理斜面系统的变速运动。

iii）解决斜面问题时，应先进行受力分析。

当物体受力较多时，可建立正交坐标系，利用三大观点列方程求解。

iv）一些典型情景可利用固定结论解决：1.自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝gtanθ。

2.在斜面上自由释放的滑块：I）静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零，对地面的压力等于整体重力；II）加速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力水平向右，对地面的压力小于整体的重力；III）减速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力水平向左，对地面的压力大于整体的重力。

3.在斜面上自由释放的滑块匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零。

在m上加上任何方向的作用力，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：I）向下的加速度a＝gsinθ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；II）向下的加速度a＞gsinθ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；III）向下的加速度a＜gsinθ时，悬绳将偏离垂直方向向下；IV）悬绳沿竖直方向时，加速度a=0；V）悬绳沿水平方向时，加速度a＝g.sinθ。

5.如图4所示，当整体有向右的加速度a＝gtanθ时，m能在斜面上保持相对静止。

6.如图5所示，对斜劈施加的作用力F＝（M+m）gtanθ即a＝gtanθ时，甲图中绳恰好松弛，乙图中m恰好对斜劈无压力，小球即将离开斜劈。

例题如图，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匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为选项B，即不为零，方向向右。

专题九模型专题（1）斜面模型【模型解读】在高中物理学习过程中，把物理问题进行抽象化处理，建立物理模型，在具体的物理问题的分析、解决的过程中，物理模型方法是解决问题的桥梁和工具作用，进一步培养通过建构模型来应用物理学知识和科学方法的意识，体会到物理问题解决过程中要有简化、抽象等科学思维斜面模型是高中物理中最常见的模型之一，斜面问题千变万化，斜面既可能光滑，也可能粗糙；既可能固定，也可能运动，运动又分匀速和变速；斜面上的物体既可以左右相连，也可以上下叠加。

物体之间可以细绳相连，也可以弹簧相连。

求解斜面问题，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（弹力和摩擦力）是解决问题的关键。

图示或释义与斜面相关的滑块运动问题规律或方法(1)μ＝tan θ，滑块恰好处于静止状态(v0＝0)或匀速下滑状态(v0≠0)，此时若在滑块上加一竖直向下的力或加一物体，滑块的运动状态不变(2)μ>tan θ，滑块一定处于静止状态(v0＝0)或匀减速下滑状态(v0≠0)，此时若在滑块上加一竖直向下的力或加一物体，滑块的运动状态不变(加力时加速度变大，加物体时加速度不变)(3)μ<tan θ，滑块一定匀加速下滑，此时若在滑块上加一竖直向下的力或加一物体，滑块的运动状态不变(加力时加速度变大，加物体时加速度不变) (4)若滑块处于静止或匀速下滑状态，可用整体法求出地面对斜面体的支持力为(M＋m)g，地面对斜面体的摩擦力为0；若滑块处于匀变速运动状态，可用牛顿第二定律求出，地面对斜面体的支持力为(M＋m)g－ma sin θ，地面对斜面体的摩擦力为ma cos θ；不论滑块处于什么状态，均可隔离滑块，利用滑块的运动状态求斜面对滑块的弹力、摩擦力及作用力(5)μ＝0，滑块做匀变速直线运动，其加速度为a＝g sin θ注意画好截面图斜面的变换模型加速运动的车上水杯液面可类似于物块放在光滑斜面上a=gtana tana=h/R【典例突破】【例1】如图所示，在水平地面上静止着一质量为M、倾角为θ的斜面体，自由释放的质量为m的滑块能在斜面上匀速下滑(斜面体始终静止)，则下列说法中正确的是() A．滑块对斜面的作用力大小等于mgcos θ，方向垂直斜面向下B．斜面对滑块的作用力大小等于mg，方向竖直向上C．斜面体受到地面的摩擦力水平向左，大小与m的大小有关D．滑块能匀速下滑，则水平地面不可能是光滑的【练1】如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。

高考物理专题分析及复习建议：斜面类问题模型（学生用）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?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( )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mθ3.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，斜面是否受到地面摩擦力？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。

（设斜面是静止于地面的）例3.如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力增大例4.如图所示，质量为m的物体A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．物体A所受合力不变B．斜面对物体A的支持力不变C．斜面对物体A的摩擦力不变D．斜面对物体A的摩擦力可能为零5.若斜面与物体无摩擦，斜面静止在水平地面上时，求地面对斜面的摩擦力。

3.涉及斜面的平抛(类平抛)运动问题解题时可从物体在斜面上的落点位置作出水平线，进而确定物体在做平抛运动过程中的水平位移与竖直位移，注意在应用平抛运动特点的同时更要善于利用斜面的优势，如倾角等。

（i ）物体从斜面上抛出的情景在倾角为θ的斜面上以速度v 0平抛一小球(如图5所示)，当物体落在斜面上时物体发生的位移一定平行于斜面：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＝2tan θ，与初速度无关，即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的；③平抛物体落在斜面上时的动能：02)tan 41(E E kθ+=④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．例9.如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从Ｏ点水平飞出，经过3.0ｓ罗到斜坡上的Ａ点。

已知Ｏ点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。

（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g 取10m/s 2）求（1）A 点与O 点间的距离； （2）运动员离开0点时的速度大小； （3）运动员落到A 点时的动能。

【答案】（1）75m （2）20m/s （3）32500J图5例9题图例10.如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度向右抛出一小球，其落点与A 的水平距离为，从A点以水平初速度向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为，不计空气阻力可能为（）例10题图A. B. C. D.【答案】ABC【解析】若两物体都落在水平面上，则运动时间相等，有，A正确。

若两物体都落在斜面上，由公式得，运动时间分别为，。

水平位移，C正确。

若第一球落在斜面上，第二球落在水平面上（如图所示），例10答图不会小于，但一定小于，故是可能的，不可能。

故可能为ABC。