2019高考物理二轮复习专项1模型突破专题2斜面模型高分突破学案

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1、模型2　斜面模型[模型统计]真题模型考查角度真题模型考查角度(2013·全国卷ⅡT15)受力分析、静摩擦力、平衡的临界问题(2015·全国卷ⅠT20)受力分析、运动的图象、牛顿第二定律(2015·全国卷ⅡT25)受力分析、滑动摩擦力、匀变速直线运动规律、牛顿运动定律(2015·全国卷ⅠT24)安培力、物体的平衡、欧姆定律、法拉第电磁感应定律[模型解读]1．斜面模型的特点斜面模型是中学物理中常见的模型之一．斜面模型的基本问题有物体在斜面上的平衡问题、运动及受力问题等．通过斜面模型，借助斜面的几何特点，尤其是斜面的角度，可以对共点力的平衡、牛顿运动定律、匀变速运动规律以及功能关系等知识，

2、整体法与隔离法、极值法、极限法等物理方法进行考查．考生在处理此类问题时，要特别注意对受力分析、正交分解法以及牛顿第二定律的运用．2．斜面模型的常见问题(1)斜面上的平衡问题这类问题的解决办法：一般是先应用整体法或隔离法对研究对象进行受力分析，然后对力进行正交分解(通常情况下是在平行于斜面和垂直于斜面的方向上建立坐标系)，最后根据Fx＝0、Fy＝0列方程求解．(2)斜面上的运动问题若滑块处于静止或匀速下滑状态，可用整体法求出地面对斜面体的支持力为(M＋m)g，地面对斜面体的摩擦力为0；若滑块处于匀变速运动状态，可对系统运用牛顿第二定律求出地面对斜面体的支持力为(M＋m)g－masinθ

3、，地面对斜面体的摩擦力为macosθ.不论滑块处于什么状态，均可隔离滑块，根据滑块的运动状态求斜面体对滑块的弹力和摩擦力．另外，若μ＝0，则滑块做匀变速直线运动，滑块的加速度为a＝gsinθ.(3)斜面上的连接体问题6这类问题通常有轻绳连接体、轻杆连接体、轻弹簧连接体等，这些连接体考查的内容通常是物体的平衡、牛顿运动定律及功能关系、能量转化与守恒定律的应用等．解决这类问题通常从对物体进行受力分析、运动分析、能量转化情况分析入手，利用物体的平衡规律、牛顿运动定律、功能关系及能量守恒定律进行解题，需要注意的是轻绳只能提供拉力，而轻杆和轻弹簧既能提供拉力又能提供弹力，另外杆对物体的作用不一

4、定沿杆的方向．实际解题时还需要注意对轻绳、轻杆和轻弹簧中的临界状态分析．[模型突破]考向1　物体在斜面上的平衡状态的分析[典例1]　如图1所示，质量为M的楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有质量为m的小物块B.用平行于斜面的拉力F拉B，使之沿斜面匀速上滑，A与B之间的动摩擦因数为μ.现改变拉力的方向使其与斜面成一定的角度，使B仍沿斜面匀速上滑．在B匀速上滑的过程中，A始终保持静止．改变拉力的方向前后，下列描述正确的有(　　)图1A．A对B的摩擦力减小B．拉力一定增大C．B对斜面的作用力不变D．地面受到的摩擦力可能增大A　[拉力F平行于斜面向上时，先对B进行受力分析，如图甲

5、所示，B受重力mg，A对B的支持力N，A对B的摩擦力f，拉力F的共同作用．根据平衡条件可知，平行斜面方向，有F＝f＋mgsinθ；垂直斜面方向，有N＝mgcosθ，其中f＝μN，解得F＝mg(sinθ＋μcosθ)①，f＝μmgcosθ②.甲拉力改变方向后变为F′，B受的支持力变为N′，A对B的摩擦力变为f′，设其与斜面的夹角为α.根据平衡条件，平行斜面方向，有F′cosα＝f′＋mgsinθ；垂直斜面方向，有N′＋F′sinα＝mgcosθ，其中f′＝μN′，解得F′＝③，f′＝μ(mgcosθ－F′sinα)④，由②④两式知滑动摩擦力减小，故A正确．由①③两式知，拉力可能增大，也

6、可能减小，故B错误．6对A进行受力分析，如图乙所示，A受重力Mg、支持力N2、B对A的压力N1、B对A的滑动摩擦力f1、地面对A的静摩擦力f静的共同作用．根据平衡条件可知，在水平方向有f静＝N1sinθ＋f1cosθ.结合对A、B选项的分析可知，当拉力改变方向后，B对A的压力N1和滑动摩擦力f1都减小，故二者合力一定减小，即静摩擦力f静一定减小，故C、D错误．]乙　如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高．当线拉力最小时，推力F等于(　　)A．mgsinα　　　　　　B

7、.mgsinαC．mgsin2αD.mgsin2αD[以小球为研究对象．小球受到重力mg、斜面的支持力FN和细线的拉力FT，如图所示：在小球缓慢上升过程中，小球的合力为零，则FN与FT的合力与重力大小相等、方向相反，根据平行四边形定则作出三个位置力的合成图如图，则得当FT与FN垂直，即线与斜面平行时FT最小，测得线的拉力最小值为FTmin＝mgsinα.再对小球和斜面体组成的整体研究，根据平衡条件得：F＝FTmincosα＝(mgsinα)cosα＝mgs