模型三 斜面+滑块+外力模型 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦“斜面+滑块+外力模型”中木块静止时外力取值范围的核心知识点，从模型背景出发，通过回顾常见力性质、滑动与静摩擦力等基础知识，搭建受力分析、正交分解及静摩擦力极值情况（向上或向下）讨论的学习支架，结合案例及变式应用形成完整知识脉络。 该资料以模型建构为特色，通过科学推理（正交分解、极值分析）和分类讨论（静摩擦力方向）培养科学思维，具体案例（沿斜面和水平外力）清晰展示解题步骤，课中辅助教师高效授课，课后帮助学生巩固受力分析方法，查漏补缺，提升解决复杂力学问题的能力。

模型三 斜面+滑块+外力模型 1.模型解析 (1)背景： 木块无初速度放在粗糙斜面上，在木块上施加一个外力(外力方向已知)，根据受力分析判断木块静止时 的取值范围，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (2)知识回顾 ①[基础知识]常见力的性质和分析方法 ②[基础知识]滑动摩擦力：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的滑动方向相反。 ③[基础知识]静摩擦力：静摩擦力的方向与物体相对接触面的运动趋势方向相反。 2.解题思路 (1)对木块进行受力分析，先标注出一重二弹。 (2)由两个极值情况(最大静摩擦力向下或向上)，判断出木块静止时所对应 的取值。 3.案例分析 (1)案例一 将质量为 的木块无初速度放置在粗糙斜面上，斜面固定，动摩擦因数为 ，木块受一沿斜面向上的外力 ，求能使木块静止的外力 的取值范围？ [解析] 第一步：受力分析，画出重力和弹力并进行正交分解 第二步：对两个极值情况(最大静摩擦力沿斜面向下或沿斜面向上)进行正交分解 由题知： ①最大静摩擦力沿斜面向上时， 的值最小。 解得 ②最大静摩擦力沿斜面向下时， 的值最大。 解得 综上所述， 的取值范围为： (2)变式 将质量为 的木块无初速度放置在粗糙斜面上，斜面固定，动摩擦因数为 ，木块受一水平向右的外力 ，求能使木块静止的外力 的取值范围？(只需列出式子) [解析] 当静摩擦力沿斜面向上且达到最大值时，力 取最小值。当静摩擦力沿斜面向下且达到最大值时，力 取最大值。 作出受力分析图，并沿水平方向、竖直方向正交分解，可得： x 轴： y 轴： x 轴： y 轴： 4.思路总结 ①分别讨论静摩擦力沿斜面向上和沿斜面向下两种情况。 注：分类讨论的前提是 。若 ，则 最小值为 0，无需施加力 木块也可保持静止。 ②对木块进行受力分析，将木块受力进行正交分解后，分析沿斜面方向的受力，即可得出 的最大值和最小值。 学科网（北京）股份有限公司 $