4.5 牛顿运动定律的综合应用（6）——斜面模型（等时圆）-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

动力学典型物理模型（2） 斜面 动力学斜面模型(1) 物体在斜面的滑动 V θ 光滑斜面 粗糙斜面 V V 粗糙斜面 二 级 结 论 斜面 光滑 粗糙 上滑 a=gsinθ 方向：沿斜面向下 a=gsinθ+μgcosθ 方向：沿斜面向下 下滑 a=gsinθ 方向：沿斜面向下 a=gsinθ-μgcosθ 方向：沿斜面向下 μ与θ的关系 决定a ①μ＜tanθ：无法保持静止，最高点一定下滑 ②μ=tanθ：恰好静止或沿斜面向下匀速直线 ③μ＞tanθ：最高点保持静止，无法下滑，受静摩擦力，mgsinθ=f静 （多选）如图所示，斜面A固定于水平地面上，在t=0时刻，滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面，t=t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向，下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 如图所示，一倾角为37°的足够长的斜面固定在水平地面上。当t=0时，滑块以初速度v0=10m/s沿斜面向上运动。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．滑块一直做匀变速直线运动 B．t=1s时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上 C．t=2s时，滑块恰好又回到出发点 D．t=3s时，滑块的速度大小为4m/s 动力学斜面模型(2) 受其他外力在斜面上滑动 一质量为m=1kg的物块A置于倾角为θ=37°足够长的固定斜面上，在平行于斜面向上的推力F1=10N的作用下，如图甲所示，物块A沿斜面向上匀速运动。若改用水平方向的恒力F2推物块A如图乙所示，物块A由静止开始沿斜面向上匀加速运动，经2s位移为3m。sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度g=10m/s2，求: （1）物块A与斜面间的动摩擦因数 （2）推力F2的大小 如图所示，在倾角为θ=37°的足够长的固定粗糙斜面底端有一质量为m=1kg的物块，对物块施加一个与斜面成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力，使物块由静止开始做匀加速直线运动，10s后撤去拉力。已知物块与斜面间动摩擦因数μ=0.5。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： (1)物块10s末速度大小 (2)物块向上运动的最大距离 动力学斜面模型(2) 含斜面的连接体 如图所示，光滑水平面放有一个质量为5kg的光滑斜面体A，将另一个质量为3kg物块B放在斜面上，为了保持物块与斜面相对静止，需用水平向左80N的力F推斜面。现将斜面固定，对B施加用水平向右的力F使其静止在斜面上，g取10m/s2.则F大小为（　　） A．30N B．15N C．50N D．80N 四、含斜面的连接体 （多选）倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（　　） A．mB= B．mB= C．a＝0.2g D．a＝0.4g 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　） A．若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动 B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止 C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0 D．若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为2N 二 级 结 论 临界条件 受力特征 运动特征 ①接触面无压力:N=0 ②绳上无张力:T=0 ①a=，方向水平向左 T= ②a=gtanθ，方向水平向右， N= ①左接触面无压力:N1=0 ②右接触面无压力:N2=0 ①a=，方向水平向左 N2 = ②a=gtan60°，方向水平向右， N= 动力学斜面模型(3) 临界问题 光滑小球，用轻绳连接挂在三角劈顶端，绳与斜面平行，劈置于光滑水平面上 二 级 结 论 临界条件 受力特征 运动特征 ①接触面无压力:N=0 ②绳上无张力:T=0 ①a1=，方向水平向左 T= ②a2=gtanθ，方向水平向右， N= ①小球与斜面水平