2020年高考物理专复习:斜面类问题课件.pptx
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- 2020 年高 物理 复习 斜面 问题 课件
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1、 斜面类问题中的斜面,可能是固定的,也斜面类问题中的斜面,可能是固定的,也可能是可动的;可能是光滑的,也可能是可能是可动的;可能是光滑的,也可能是粗糙的;可能单独存在,也可能与平面、粗糙的;可能单独存在,也可能与平面、曲面交接;可能仅处于重力场中,也可能曲面交接;可能仅处于重力场中,也可能同时处于电场或磁场中。同时处于电场或磁场中。重点内容:重点内容:斜面与平衡问题斜面与平衡问题;斜面与斜面与运动问题运动问题;斜面与能量问题斜面与能量问题;电场、电场、磁场中的斜面问题磁场中的斜面问题(1)弄清平衡状态:静止或匀速直线运动状弄清平衡状态:静止或匀速直线运动状态,态,F=0,a=0.(2)灵活选取
2、研究对象:熟练掌握灵活选取研究对象:熟练掌握“隔离法隔离法”和和“整体法整体法”。(3)正确进行受力分析,画好受力图。正确进行受力分析,画好受力图。(4)运用平衡条件列方程求解,灵活运用平运用平衡条件列方程求解,灵活运用平行四边形定则、矢量三角形法和正交分解行四边形定则、矢量三角形法和正交分解法。法。(1)如图所示,将质量为如图所示,将质量为m1 和和m2 的物体分置于质量为的物体分置于质量为M的物体两侧,均的物体两侧,均处于静止状态,处于静止状态,m1m2,m,fcosgm f 当盒内加沙子时当盒内加沙子时,小盒所受的合外力为零,小盒所受的合外力为零,仍将匀速下滑。仍将匀速下滑。singmc
3、osgm f(5)如图如图所示,质量为所示,质量为m的一只箱子,置于斜面上动摩擦因数为的一只箱子,置于斜面上动摩擦因数为,若,若不管用多大水平推力,箱子都不可能向上滑动,则斜面的倾角不管用多大水平推力,箱子都不可能向上滑动,则斜面的倾角应为:应为:【】A.B.C.D.F m arctan 1arctan arcsin 1arcsin mFmgNf箱子若匀速上滑时的受力情况箱子若匀速上滑时的受力情况mgsincoscossinFcosmgsinFNnsinmgcosF 00Fsincos时,当0 11arctantan斜面倾角应为:斜面倾角应为:(6)如图所示如图所示,质量为质量为m横截面为直角
4、三角形的物块横截面为直角三角形的物块ABC,ABC,AB面靠面靠在竖直墙面上在竖直墙面上.F是垂直于斜面是垂直于斜面BC的推力的推力,物体和墙面间的动摩擦因数为物体和墙面间的动摩擦因数为.现物块静止不动现物块静止不动,则摩擦力的大小一定等于则摩擦力的大小一定等于【】Amg BFcos CmgFcosDmgFsinABCFFABCmgNf sinmgf(7)如图所示,小球用细绳系住放在倾角如图所示,小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上,当细绳由水为的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,球对斜面的压力将平方向逐渐向上偏移时,球对斜面的压力将:【】A.逐渐增大逐渐增大B.逐渐减小逐渐减小 C
5、.先增大后减小先增大后减小 D.先减小后增大先减小后增大GFN小球重力和绳子拉力小球重力和绳子拉力的合力与球对斜面的的合力与球对斜面的压力大小相等。压力大小相等。当细绳由水平方向逐当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,由平渐向上偏移时,由平行四边形定则可看出:行四边形定则可看出:绳子拉力先减小后增绳子拉力先减小后增大,球对斜面的压力大,球对斜面的压力逐渐减小。逐渐减小。(8)如图,将一个球放在两块光滑斜面板如图,将一个球放在两块光滑斜面板AB和和AC之间,两板与水平面夹之间,两板与水平面夹角都是角都是60现在使现在使AB板固定,使板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小,板与水平面的夹角逐渐减小,则则
6、【】A球对球对AC板的压力先增大后减小板的压力先增大后减小 B球对球对AC板的压力逐渐减小板的压力逐渐减小C球对球对AC板的压力先减小后增大板的压力先减小后增大 D球对球对AC板的压力逐渐增大板的压力逐渐增大600600ABCmgF1F2球对球对AC板的板的压力先减小压力先减小后增大后增大(9)斜面体斜面体B放在水平桌面上,把物块放在水平桌面上,把物块A放在斜面体放在斜面体B上后用一个沿斜面上后用一个沿斜面向上的力向上的力F拉物块拉物块A,结果,结果A与斜面体与斜面体B一起匀速向右水平移动,如图所一起匀速向右水平移动,如图所示,则示,则:【】A.B对对A的摩擦力的方向沿斜面向下的摩擦力的方向沿
7、斜面向下 B.B对对A的摩擦力的方向沿斜面向下的摩擦力的方向沿斜面向下 C.A、B间的动摩擦因数一定不为零间的动摩擦因数一定不为零 D.地对地对B的摩擦力大小为的摩擦力大小为f=Fcos A BFmgFN以物块以物块A为研究对象:为研究对象:当当F=mgsin时,时,B对对A的摩擦力的摩擦力f=0当当Fmgsin时,时,A有沿斜面向上滑动的趋势,有沿斜面向上滑动的趋势,f方向沿斜面向下方向沿斜面向下以物块以物块A、B整体为研究对象:地对整体为研究对象:地对B的摩擦力大小:的摩擦力大小:f=Fcos(10)如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A
8、和和B,物体,物体A放放在倾角为在倾角为的斜面上,已知物体的斜面上,已知物体A的质量为的质量为m,物体,物体B和斜面间动摩擦因和斜面间动摩擦因数为数为(a0 物体有向上运动的趋势,摩擦力沿斜面向下。物体有向上运动的趋势,摩擦力沿斜面向下。N.fmafsinmg50304340(20)如图,在倾角为如图,在倾角为的斜面体上放一质量为的斜面体上放一质量为M的滑块的滑块A,滑块,滑块A的上方又的上方又放一质量为放一质量为m的物体的物体B,斜面体固定,斜面光滑。,斜面体固定,斜面光滑。A和和B一起沿斜面向下一起沿斜面向下滑动,若保持滑动,若保持A、B间无相对滑动,则物体间无相对滑动,则物体B所受到的支
9、持力和摩擦力为:所受到的支持力和摩擦力为:【】A.摩摩擦力的方向是水平向左擦力的方向是水平向左 B.摩擦力方向是水平向右摩擦力方向是水平向右 C.摩摩擦力大小为擦力大小为mgtan D.支持力大小为支持力大小为mgaaxay ABmgNf singaamMsingmMA和和B一起沿斜面向下滑动的加速度一起沿斜面向下滑动的加速度;B受到的摩擦力大小为受到的摩擦力大小为;cossinmgmafxB受到的支持力大小为受到的支持力大小为;22cosmgsinmgmgNmaNmgy(21)A的质量的质量m1=4 m,B的质量的质量m2=m,斜面固定在水平地面上斜面固定在水平地面上.开始时将开始时将B按在
10、地面上不动,然后放手,让按在地面上不动,然后放手,让A沿斜面下滑而沿斜面下滑而B上升上升.A与斜面无摩擦与斜面无摩擦(如图如图),设当,设当A沿斜面下滑沿斜面下滑s 距离后,细线突然断了距离后,细线突然断了.求求B上升的最大高上升的最大高度度H.A 30300 0BmgFTFN以以A为研究对象:为研究对象:m1gsin300-FT=m1a 以以B为研究对象:为研究对象:FT-m2g=m2a 线断时,线断时,B的速度为的速度为v,以后以后B又又上升的距离为上升的距离为hv2=2as=2gh h=s/5B上升的最大高度上升的最大高度H=s+h=1.2s(22)如图所示,小球质量为如图所示,小球质量
11、为m=2kg,光滑斜面倾角为,光滑斜面倾角为=300,当斜面做下当斜面做下列运动时,绳的拉力为:列运动时,绳的拉力为:【】A.当斜面以当斜面以5m/s的速度向右匀速运动时,绳的拉力为的速度向右匀速运动时,绳的拉力为10N B.当斜面以当斜面以a1=2m/s2向左运动时,绳的拉力约为向左运动时,绳的拉力约为6.5N C.当斜面以当斜面以a2=2m/s2向右运动时,绳的拉力为向右运动时,绳的拉力为13.4N D.当斜面以当斜面以a3=20m/s2向右运动时,绳的拉力为向右运动时,绳的拉力为13.4N300mgFNFT匀速运动匀速运动NsinmgFT10300向左加速运动向左加速运动N.Fcosma
12、FsinmgTT563030010向右加速运动,当向右加速运动,当FN=0 时的加速度为时的加速度为a020000000317303030s/m.cotgamgsinFmacosFTTa2a0 小球已飘离斜面小球已飘离斜面N.NFmgsinFmacosFTTT7445204434 (23)如图所示,质量为如图所示,质量为m的木块放在光滑的斜面上,初始时距斜面底端的木块放在光滑的斜面上,初始时距斜面底端L,斜面倾角为斜面倾角为370,斜面上有一轻挡板,斜面体放在光滑的水平面上处于,斜面上有一轻挡板,斜面体放在光滑的水平面上处于静止状态。在撤去挡板的同时,在斜面体上加以水平恒力,使木块与斜静止状态
13、。在撤去挡板的同时,在斜面体上加以水平恒力,使木块与斜面间恰无相互作用,问当木块落地时,斜面体的速度多大?面间恰无相互作用,问当木块落地时,斜面体的速度多大?A B37370 0F撤去挡板后,木块与斜面间恰无相互撤去挡板后,木块与斜面间恰无相互作用,则木块只受重力作用,将做自作用,则木块只受重力作用,将做自由落体运动,设木块落地时的速度为由落体运动,设木块落地时的速度为vm,此时斜面体的速度为,此时斜面体的速度为vM,gL562gL532gLsin37v0m43370tanvvt2vxt2vyMmMm当木块落地时,斜面体的速度为:当木块落地时,斜面体的速度为:gL5634v34vmM(24)固
14、定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向上的拉力作用下向上运动,拉力在沿杆方向上的拉力作用下向上运动,拉力F 和物体速度和物体速度v 随时间的变随时间的变化规律如图所示,取重力加速度化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求物体的质量求物体的质量m及斜面与地面及斜面与地面间的夹角间的夹角.F/Nt/sO 2 4 6 5.55.0v/m/st/sO 2 4 6 1.002s内物体的加速度内物体的加速度:250s/m.tvamasinmgF 2s后后:sinmgF 物体的质量物体的质量m=1.0kg 斜面与地
15、面夹角为斜面与地面夹角为300F(25)如图所示,物体从光滑斜面上的如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面点后进入水平面(设经过设经过B点前后速度大小不变点前后速度大小不变),最后停在,最后停在C点。每隔点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度重力加速度g10m/s2)求:斜求:斜面的倾角面的倾角;物体与水平面之间的动摩擦因数;物体与水平面之间的动摩擦因数;t0.6s时的瞬时速度时的瞬时速度v。t(s)0.00.20.41.21.4V
16、(m/s)0.01.02.01.10.7物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为:215s/mtva0130 masinmgAB C物体在水平面上匀减速滑行时的加速度物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为:大小为:222s/mtva202.mamg s.tt.tvB108021152物体在斜面上下滑的时间为物体在斜面上下滑的时间为0.5s 0.6s 时物体在水平面上,此时的时物体在水平面上,此时的速度为:速度为:s/m.v326021211(26)如图所示,劲度系数为如图所示,劲度系数为 K的轻质弹簧一端与墙固定,另一端与倾角为的轻质弹簧一端与墙固定,另一端与倾角
17、为的斜面的斜面体小车连接,小车置于光滑水平面上。在小车上叠放一个物体,已知小车质量为体小车连接,小车置于光滑水平面上。在小车上叠放一个物体,已知小车质量为 M,物体质量为,物体质量为m,小车位于,小车位于O点时,整个系统处于平衡状态。现将小车从点时,整个系统处于平衡状态。现将小车从O点点拉到拉到B点,令点,令OB=b,无初速释放后,小车即在水平面,无初速释放后,小车即在水平面B、C间来回运动,而物体间来回运动,而物体和小车之间始终没有相对运动。求:和小车之间始终没有相对运动。求:(1)小车运动到小车运动到B点时的加速度大小和物体所点时的加速度大小和物体所受到的摩擦力大小。受到的摩擦力大小。(2
18、)b的大小必须满足什么条件,才能使小车和物体一起运动的大小必须满足什么条件,才能使小车和物体一起运动过程中,在某一位置时,物体和小车之间的摩擦力为零。过程中,在某一位置时,物体和小车之间的摩擦力为零。m MO Bb取整体为研究对象:取整体为研究对象:mMkba取取m为研究对象:为研究对象:cosmasinmgfmMkbcosmsinmgf 当物体和小车之间的摩擦力的零时,小车当物体和小车之间的摩擦力的零时,小车的加速度变为的加速度变为a,小车距,小车距O点距离为点距离为b cosmasinmg取取m为研究对象:为研究对象:取整体为研究对象:取整体为研究对象:mMkb a小车和物体一起运动过程中
19、,小车和物体一起运动过程中,在离在离O点距离为点距离为b时,物体和小时,物体和小车之间的摩擦力为零。车之间的摩擦力为零。tangmMk b1(27)如图甲所示,一根质量为如图甲所示,一根质量为20kg的粗细均匀的圆柱体,放在的粗细均匀的圆柱体,放在60的的V形形水平槽内,槽的两侧壁均与水平面夹角水平槽内,槽的两侧壁均与水平面夹角600,乙图为其截面图。若圆柱体,乙图为其截面图。若圆柱体与槽两个侧壁的动摩擦因数均为与槽两个侧壁的动摩擦因数均为0.20,(g取取10m/s2).(1)试在图乙中画出圆柱在竖直面内的受力图,并求圆柱受槽两侧壁)试在图乙中画出圆柱在竖直面内的受力图,并求圆柱受槽两侧壁的
20、支持力大小;的支持力大小;(2)为使该圆柱体沿水平方向以)为使该圆柱体沿水平方向以1.0m/s2的加速度做匀加速直线运动,的加速度做匀加速直线运动,必须沿圆柱体轴线方向对它施加一个多大的拉力?必须沿圆柱体轴线方向对它施加一个多大的拉力?甲甲F600600乙乙mgF1 F2NmgFmgcosFFF20060210121圆柱沿轴线方向运动时,所受的摩擦力圆柱沿轴线方向运动时,所受的摩擦力NmgFFf80221 根据牛顿第二定律:根据牛顿第二定律:NmafFmafF100(1)判断某个力的做功情况,应先分析判断某个力的做功情况,应先分析物体的运动情况、再根据功的两要素物体的运动情况、再根据功的两要素
21、来确定。来确定。(2)物体沿光滑的固定斜面的运动,用物体沿光滑的固定斜面的运动,用机械能守恒定律解题较方便。机械能守恒定律解题较方便。(3)对于复杂运动过程的问题,分析各对于复杂运动过程的问题,分析各力的做功情况及其相应的能量转化情力的做功情况及其相应的能量转化情况,选用动能定理或能量的转化和守况,选用动能定理或能量的转化和守恒定律。恒定律。(28)如图如图,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。从,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力地面上看小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力【】A.不垂直于接触面,
22、做功为零不垂直于接触面,做功为零 B.不垂直于接触面,做功不为零不垂直于接触面,做功不为零 C.垂直于接触面,做功为零垂直于接触面,做功为零 D.垂直于接触面,做功不为零垂直于接触面,做功不为零FNmgFNFN与与s的夹角的夹角 900W0s(29)质量为质量为m的物块始终固定在倾角为的物块始终固定在倾角为的斜面上,如图,下列说法正的斜面上,如图,下列说法正确的是确的是【】A.若斜面向右匀速移动距离若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物体没有做功,斜面对物体没有做功B.若斜面向上匀速移动距离若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物体做功,斜面对物体做功mgsC.若斜面向左以加速度若斜面向左以加速度a移动
23、距离移动距离s,斜面对物体做功,斜面对物体做功masD.若斜面向下以加速度若斜面向下以加速度a移动距离移动距离s,斜面对物体做功,斜面对物体做功m(g+a)smgF若斜面向右匀速若斜面向右匀速移动距离移动距离s,斜面斜面对物体没有做功对物体没有做功S若斜面向上匀若斜面向上匀速移动距离速移动距离s,斜面对物体做斜面对物体做功功W=Fs=mgs斜面向左以加斜面向左以加速度速度a移动距离移动距离s,斜面对物体斜面对物体做功做功:W=F合合s=mas斜面向下以加速度斜面向下以加速度a移动距离移动距离s,斜面对物体做功斜面对物体做功m(g-a)samgFamgFF合合FF(30)如图,某人用恒力如图,某
24、人用恒力F通过动滑轮把重物拉上斜面,用力方向始终竖直通过动滑轮把重物拉上斜面,用力方向始终竖直向上,与斜面成向上,与斜面成角,在将物体沿斜面向上移动角,在将物体沿斜面向上移动s的过程中,人所作的的过程中,人所作的功为功为【】A.Fs B.Fscos C.2Fscos D.Fs(1+cos)力的作用点的位移力的作用点的位移S物体的位移物体的位移s力的方向上的力的方向上的位移位移Sy人所作的功为人所作的功为W=FSy=Fs(1+cos)sSSy(31)质量为质量为m的物体沿倾角为的物体沿倾角为的斜面滑至底端时的速度大的斜面滑至底端时的速度大小为小为v,此时重力的瞬时功率为,此时重力的瞬时功率为【】
25、Amgv Bmgvsin Cmgvcos D0P=mgvy=mgvsinvvyvx(32)如图物块、斜面体及地面都是光滑的,物块从静止沿斜面下滑过程中,如图物块、斜面体及地面都是光滑的,物块从静止沿斜面下滑过程中,下列说法正确的是下列说法正确的是【】A.物块机械能守恒,系统机械能守恒物块机械能守恒,系统机械能守恒 B.物块机械能不守恒,系统机械能守恒物块机械能不守恒,系统机械能守恒C.斜面体的机械能将增大,物块的机械能将减少斜面体的机械能将增大,物块的机械能将减少D.斜面体的机械能将减少,故物块的机械能一定将增大。斜面体的机械能将减少,故物块的机械能一定将增大。系统只有重力做功,所以系统机系统
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