河南省漯河市高级中学高考物理复习 物块与斜面模型的解读和拓展.doc

《河南省漯河市高级中学高考物理复习 物块与斜面模型的解读和拓展.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物块与斜面模型的解读和拓展模型解读：斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，各级各类考题中都会出现。高考物理中的斜面问题千变万化，既可能光滑，也可能粗糙；既可能固定，也可能运动，运动又分匀速和变速；既可能是一个斜面，也可能是多个斜面。求解斜面问题，能否做好斜面上物体的受力分析，尤其是斜面对物体的作用力（包括支持力和摩擦力）是解决问题的关键．模型拓展1：物块沿斜面运动性质的判断例1．（2013高考广东理综第20题）如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（　　）A.、P向下滑动B、P静止不动C、P所受的合外力增大D、P与斜面间的静摩擦力增大解析：设斜面的倾角为

2、θ,加上Q，相当于增加了P的质量，受力分析列平衡方程得f=mgsinθ<μmgcosθ，当m增加时，不等式两边都增加，不等式仍然成立，即P静止不动，P所受的合外力为零，P与斜面间的静摩擦力f=mgsinθ增大，选项BD正确。答案：BD点评：θmgfFNyx物体在斜面上做什么运动取决于物体的受力情况和初始状态。如图3所示，对沿粗糙斜面自由下滑的物体做受力分析，物体受重力mg、支持力FN、动摩擦力f，由于支持力，则动摩擦力，而重力平行斜面向下的分力为，所以当时，物体沿斜面匀速下滑，由此得，亦即。所以物体在斜面上自由运动的性质只取决于摩擦系数和斜面倾角的关系。当时，物体沿斜面加速速下滑，加速度；当时

3、，物体沿斜面匀速下滑，或恰好静止；当时，物体若无初速度将静止于斜面上；模型拓展2：物块受到斜面的摩擦力的分析例2、（2013全国新课标理综II第15题）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2>0）。由此可求出A、物块的质量B、斜面的倾角C、物块与斜面间的最大静摩擦力D、物块对斜面的压力解析：设斜面倾角为θ，斜面对物块的最大静摩擦力为f。当外力F取最大值F1时，最大静摩擦力f方向沿斜面向下，由平衡条件可得：F1=f+mgsinθ；当外力F取最小值F2时，最大静摩擦力f方向沿斜面向

4、上，由平衡条件可得：f+F2=mgsinθ；联立解得物块与斜面的最大静摩擦力f=(F2-F1)/2.选项C正确。不能得出物块质量m，不能得出斜面倾角θ，不能得出物块对斜面压力，选项ABD错误。答案：C点评：本题考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡条件及其相关知识，意在考查考生分析解决问题的能力。分析此题，只需根据题述，利用最大静摩擦力平行斜面向上、平行斜面向下两种情况，应用平衡条件列出两个方程得出，不需要具体解出物块与斜面的最大静摩擦力的表达式。模型拓展3：叠加物块沿斜面运动时的受力问题例3.（2012年高招•上海卷•第8题6分）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终

5、保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）解析：滑块A、B一起冲上光滑斜面，以A、B为整体研究，加速度沿斜面向下a=gsinθ，整体向上做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向下，由于B的加速度方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力．故A正确，B、C、D错误．故选A．答案：ABAθ（甲）BθA（乙）点评：斜面上的物块叠加问题，一般有两种情况，如图甲、乙所示，在甲图中，已知A上表面是水平的，若A、B一起沿斜面匀速下滑，则A物体处于平衡状态，A不受摩擦力且B对A的支持力等于A的重力；若斜面光滑，A、B一起沿斜面匀加速

6、下滑，由牛顿定律可求出加速度，，则A所受合力应该沿斜面向下，A受到B的摩擦力水平向左，且B对A的支持力小于于A的重力。在乙图中，A、B上、下表面均与斜面平行，若A、B一起沿斜面匀速下滑，则A物体处于平衡状态，A受摩擦力沿斜面向上；若斜面光滑，A、B一起沿斜面匀加速下滑，，则A不受摩擦力。模型拓展4：斜面和地面的作用力分析例4、(2013高考北京理综第16题)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持

7、力大小是（M+m）g解析：将木块的重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，平行于斜面方向分力为mgsinα，垂直于斜面方向分力为mgcosα。由平衡条件可得木块受到的摩擦力大小是f=mgsinα，支持力F=mgcosα，由牛顿第三定律，木块对斜面体的压力大小是mgcosα，选项AB错误。把木块和斜面体看作整体，分析受力，由平衡条件可知桌面对斜面体的摩擦力大小为零，桌面对斜面体的支持力大小是（M+