内容正文:
题型02 归类建模记忆法
模板01 斜面模型之平衡问题
模板02 斜面模型之动力学问题
模板03 斜面模型之能量、动量问题
技法01 斜面模型之平衡问题解题技法
斜面的物体处于平衡状态时,解题的一般模式为:
1. (2023•朝阳区一模)如图所示,质量为m的手机放置在支架斜面上,斜面与水平面的夹角为θ,手机与接触面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确的是( )
A.手机对支架的压力大小为mg,方向垂直于斜面向下
B.手机受到的摩擦力大小为μmgcosθ,方向沿斜面向上
C.若θ增大,则支架对手机的摩擦力随之减小
D.若θ增大,则支架对手机的作用力保持不变
确定研究对象
以手机为研究对象
对物体进行受力分析并画出示意图
根据平衡条件列方程
f-mgsinθ=0
N-mgcosθ=0
运用数学工具求解作答
f=mgsinθ
N=mgcosθ
手机受到的摩擦力大小为mgsinθ,方向沿斜面向左上,支持力大小为mgcosθ,方向垂直斜面向右上,根据牛顿第三定律得,手机对斜面的压力等于支持力F压=N=mgcosθ
方向垂直于斜面斜向坐下.
【答案】选D
技法02 斜面模型之动力学问题解题技法
斜面的物体处于非平衡状态时,解题的常用技法为:
2. (2023•和平区校级一模)如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在斜面上一起以一定的初速度向下滑行一段距离后停止。现拿走砝码,在木盒上换一个垂直于斜面向下的恒力F(F=mgcosθ),其他条件不变,则木盒滑行的距离将( )
A.不变 B.变小
C.变大 D.变大变小均有可能
动力学问题的解题技法
确定研究对象
木盒和砝码
木盒
受力分析并画出示意图
由牛顿第二定律方程
(m+M)gsinθ﹣μ(m+M)gcosθ=(m+M)a1
Mgsinθ﹣μ(Mgcosθ+F)=Ma2
a1gsinθ﹣μgcosθ
a2gsinθ
结合运动学公式求解作答
根据v2=2ax得,x 知加速度增大,则滑行的距离变小。故B正确,ACD错误。
【答案】选B
技法03 斜面模型之能量、动量问题解题技法
斜面上的物体关于能量、动量相关问题,解题的常用技法为:
将质量为m的物体从以一初速度冲上斜面,物块在斜面上受恒定阻力,一段时间后物体又返回出发点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变,下列说法正确的是( )
A.上升过程的时间大于下落过程的时间
B.上升过程中机械能损失小于返回过程中机械能损失
C.上升过程的动能减小量大于返回过程的动能增加量
D.上升过程的动量变化量小于返回过程的动量变化量
确定研究对象
物块
受力分析及运动分析
上滑时
下滑时
由牛顿第二定律方程
mgsinθ+f=ma1
mgsinθ-f=ma1
a1gsinθ+
a1gsinθ﹣
结合运动学公式求解运动情况
由运动学公式:,,可以判断A错
各力做功情况
WG=-mgxsinθ、Wf=-fx、支持力不做功
WG=-mgxsinθ、Wf=-fx、支持力不做功
全过程WG=0、Wf=-2fx、支持力不做功
动能定理确定动能的变化量
上滑时ΔEK1=-mgxsinθ-fx=0-,下滑时ΔEK2=mgxsinθ-fx=,
易知:ΔEK1>ΔEK2,v1>v2 ;故C正确。
动量定理确定动量的变化量
上滑时Δp1=-(mgsinθ+f)t1=-mv0,下滑时Δp2=(mgsinθ-f)t=mv1
易知:Δp1>Δp2
【答案】C
1.(2023·广东·统考高考真题)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2019·全国·高考真题)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则
A. B.
C. D.
3.(2023·吉林·统考二模)如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长,上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.木块上滑过程中,重力势能增加了4E0
B.木块受到的摩擦力大小为
C.木块的重力大小为
D.木块与斜面间的动摩擦因数为
4.(2024·贵州·统考一模)如图所示,某一斜面的顶