内容正文:
模型10 斜面模型
斜面模型主要两类问题
(1)斜面固定时,对斜面上的物体受力分析(建立坐标系进行正交分解,不要落下斜面对物体的作用力:支持力、摩擦力等)和运动分析(选择利用三大定律列方程求解,核心是加速度);(2)对斜面不固定时,我们将斜面与斜面上的物体看成系统,仔细观察题中条件,采用整体法或动量定理甚至动量守恒定律处理.
注意:(1)要注意斜面上物体受到摩擦力的种类、方向判断,如斜面倾角
与arctan
的比较等;
(2)在采用整体法处理斜面体与它上面的物体时要区分变速运动部分(合外力)与整体的质量
(3)在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误;
(4)在分析电磁力时电荷或导体棒的极值问题而引起的弹力或摩擦力的变化.
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1.如图甲所示,质量m=1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,其1.5s内的速度随时间变化的关系如图乙所示,g取10m/s2。则( )
A.拉力大小为12N
B.物块和斜面间的动摩擦因数为0.1
C.1.5s后物块可能返回
D.1.5s后物块一定静止
2.如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道,其中A、C、M三点处于同一个圆上,C是圆上任意一点,A、M分别为此圆与y轴、x轴的切点,B点在y轴上且在A点上方,O′为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放,它们将沿轨道运动到M点。如所用时间分别为tA、tB、tC,则tA、tB、tC的大小关系是( )
A.tA<tC<tB
B.tA=tC<tB
C.tA=tC=tB
D.由于C点的位置不确定,无法比较时间大小关系
3.如图所示,水平轨道AB和倾斜轨道BC平滑对接于B点,整个轨道固定。现某物块以初速度v0从A位置向右运动,恰好到达倾斜轨道C处(物块可视为质点,且不计物块经过B点时的能量损失)。物体在水平面上的平均速度为
1,在BC斜面上的平均速度为
2,且
1=4
2。物体在AB处的动摩擦因数为μ1,在BC处的动摩擦因数为μ2,且μ1=6μ2。已知AB=6BC,斜面倾角θ=37°。sin37°=0.6,cos37°=0.8。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.在AB、BC运动时间之比
B.物体经过B处的速度大小为
C.物体与BC间的动摩擦因数
D.物体到达C处之后,能保持静止状态
4.在一块固定的倾角为
的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典,图甲中英语词典在上,图乙中汉语词典在上,已知图甲中两本书一起匀速下滑,图乙中两本书一起加速下滑,已知两本书的封面材料不同,但每本书的上、下两面材料都相同,近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。设英语词典和木板之间的动摩擦因数为
,汉语词典和木板之间的动摩擦因数为
,英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为
,则下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数
>
B.动摩擦因数
<
C.图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是
D.图甲中英语词典受到的摩擦力大小是
5.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示,若斜面P上表面光滑,a、b一起沿斜面加速下滑(斜面P保持静止),则( )
A.
,
B.
,
C.f1的方向沿斜面向上
D.f3的方向水平向左
6.质量为M、倾角为
的斜面体A置于水平地面上,质量为
的滑块B沿斜面向下运动,斜面始终静止,B与A之间的动摩擦因数为
。则在B下滑过程中( )
A.若
,则地面对
无摩擦力
B.若
,则地面对A的支持力大小等于
C.若
,则B的加速度沿斜面向上
D.若
,则B对A的作用力大于
7.如图所示,质量为
的物块A置于物块B上,物块B的质量为
。物块A、B之间的动摩擦因数为
,物块B与斜面之间的动摩擦因数为
,固定斜面的倾角
。不可伸长的轻质细绳跨过斜面顶端的光滑定滑轮一端与物块B连接,其连线与斜面平行;另一端与置于水平地面上的物块C连接。一水平向右的力F作用在物块C上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取
下列说法正确的是( )
A.无论物块B沿斜面向上、向下运动,其速率始终小于物块C的速率
B.若物块A、B静止在斜面上,则物块B与斜面之间一定存在两对作用力与反作用力
C.若细绳的拉力大小为
,则物块A与物块B必发生相对滑动
D.若A、B由静止开始,一起沿斜面下滑,则A可能受到沿斜面向下的摩擦力
8.滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底在雪地上进行的滑行、跳跃的竞赛运动。当滑雪板相对雪地速度较大时,会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对