模型05 斜面模型-备战2024年高考物理答题技巧与模板构建

模型五、斜面模型 【模型解题】 1、 自由释放的滑块能在斜面上(如图1甲所示)匀速下滑时，m.与M之间的动摩擦因数 2.自由释放的滑块在斜面上(如图1甲所示): (1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零; (2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右; (3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左。 3.自由释放的滑块在斜面上(如图1乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前）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(如图2所示): (1)向下的加速度时，悬绳稳定时将垂直于斜面: (2)向下的加速度时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上; (3)向下的加速度时，悬绳将偏离垂直方向向下. 5.在倾角为θ的斜面上以速度平抛一小球(如图3所示): (1)落到斜面上的时间 (2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角恒定，且,与初速度无 关。 (3)经过，小球距斜面最远，最大距离 6.如图4所示，当整体有向右的加速度时，m能在斜面上保持相对静止. 7.在如图5所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab棒所能达到的稳定速度 8.如图6所示，当各接触面均光滑时，在小球从斜面顶端滑下的过程中，斜面后退的位移 9、动力学中的典型临界条件 (1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离，临界条件是:弹力=0. (2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值. (3)绳子断裂与松驰的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松驰的临界条件是: (4)加速度变化时，速度达到最值的临界条件:当加速度变为零时. 【模型训练】 【例1】质量为m的滑块放置于倾角为的光滑斜面上，如图所示。滑块与斜面相对静止并一起向右运动，则滑块（　　） A．受到斜面的支持力大小为 B．受到斜面的支持力大小为 C．加速度大小为 D．加速度大小为 【答案】B 【详解】AB．滑块与斜面相对静止并一起向右运动，则滑块竖直方向处于平衡状态，有 解得 故A错误，B正确； CD．对物块，水平方向，根据牛顿第二定律 解得 故CD错误。 故选B。 变式1.1如图所示，质量为的滑块从长为、倾角为的斜面顶端以的初速度沿斜面下滑，与固定在斜面底端、且与斜面垂直的挡板碰撞后反弹。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，碰撞过程无能量损失，重力加速度取，斜面始终静止在水平地面上，则在滑块反弹后，下列说法正确的是（　　） A．地面对斜面的静摩擦力的方向水平向右 B．滑块在斜面上运动的加速度大小为 C．滑块落地前瞬间动能为 D．滑块离开斜面后做平抛运动 【答案】C 【详解】A．滑块反弹后，斜面始终静止不动，故斜面受到的合外力为零，对斜面受力分析，由于 可知地面对斜面的摩擦力的方向向左，故A错误； B．滑块反弹后沿斜面上滑过程中，由牛顿第二定律有 解得 故B错误； D．假设滑块能回到斜面顶端，则有 解得 假设成立，则滑块到达斜面顶端后沿斜上抛运动，故D错误； C．滑块落地瞬间有 故C正确。 故选C。 变式1.2如图所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，质量为m的滑块沿着斜面向下做加速运动，斜面体始终处于静止状态。已知重力加速度为g，在滑块下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑块与斜面体之间的动摩擦因数μ大于tanθ B．斜面体对滑块的支持力大小为 C．地面对斜面体的支持力大于（M＋m）g D．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 【答案】B 【详解】A．滑块加速下滑说明，滑块与斜面体之间的动摩擦因数μ小于tanθ，选项A错误； B．斜面体对滑块的支持力大小为，选项B正确； C．对整体进行受力分析可知，竖直方向有向下的加速度，因此地面对斜面体的支持力小于（M＋m）g，选项C错误； D．对整体受力分析可知，地面对斜面的摩擦力水平向右，选项D错误。 故选B。 【例2】如图所示，三角形斜面A放置水平地面上，将光滑滑块B放置于斜面A上，在滑块B上施加水平向右的恒力F，斜面A和滑块B一起向右匀速运动，已知滑块B的质量为m、斜面A的质量为2m，斜面倾角为，已知，，则斜面与地面之间的动摩擦因数为（  ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对滑块B受力分析且由平衡可得 对A、B整体由平衡可得 联立以上两式得 则 故选A。 变式2.1如图所示，倾角为20°的足够长的质量为M的斜面体B静止在水平地面上，质量为m的滑块A以