高中物理斜面问题分类含答案.docx

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高中物理斜面问题分类含答案

高中物理斜面问题分类-含答案

LT

高中物理斜面问题分类

一、静力学

1．如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为（）

A.mgB.mgsin

C.mgcos

D.0

答案：

A

2．质量为m的球置于倾角为

的光滑面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示．当挡板从图示位置缓缓做逆时针转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力N1和斜面对球的弹力N2的变化情况是（）

A.N1增大B.N1先减小后增大

C.N2增大D.N2减少

答案：

AD

3．如图所示,在倾角为300的粗糙斜面上有一重为G的物体，若用与斜面底边平行的恒力

推它，恰好能使它做匀速直线运动。

物体与斜面之间的动摩擦因数为（）

A．

B．

C．

D．

答案：

C

4．如图所示，在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕A端缓慢抬起时，铁块所受的摩擦力（）

A．随倾角

的增大而减小

B．开始滑一动前，随倾角

的增大而增大，滑动后，随倾角

的增大而减小

C．开始滑动前，随倾角

的增大而减小，滑动后，随倾角

的增大而增大

D．开始滑动前保持不变，滑动后，随倾角

的增大而减小

答案：

B

5．如图所示，斜面体P放在水平面上，物体Q放在斜面上．Q受一水平作用力F，Q和P都静止．这时P对Q的静摩擦力和水平面对P的静摩擦力分别为

、

．现使力F变大，系统仍静止，则（）

A.

、

都变大B.

变大，

不一定变大

C.

变大，

不一定变大D.

、

都不一定变大

答案：

C

6．如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为

的固定斜面C匀速下滑，则（）

A.A、B间没有静摩擦力B.A

也能静止，即电流的取值范围为

。

（2）若磁场B的方向变为垂直斜面向上，本题答案又如何？

　　　　提示：

若磁场B的方向变为垂直斜面向上，则安培力沿斜面向上。

对导体捧将要沿斜面下滑的情况，由平衡条件得：

　　　　解得：

　　　　对导体棒将要上滑的情况，由平衡条件得：

　　　　解得：

　　　　所以，在磁场B与斜面垂直时，为使导体静止，电流的取值范围为：

9.（东城区2008—2009学年度第一学期期末教学目标检测）19．（8分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。

现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。

导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。

已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小。

19.（8分）分析和解：

（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

I=

=1.5A…………（3分）

（2）导体棒受到的安培力：

F安=BIL=0.30N…………（2分）

（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37º=0.24N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………（1分）

根据共点力平衡条件

mgsin37º+f=F安…………（1分）

解得：

f=0.06N…………（1分）

二、动力学

1．如图，质量为M的三角形木块A静止在水平面上．一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑，三角形木块A仍然保持静止。

则下列说法中正确的是（ABC）

A．A对地面的压力可能小于（M+m）g

B．水平面对A的静摩擦力可能水平向左

C．水平面对A的静摩擦力不可能为零

D．B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用，当力F的大小满足一定条件时，三角形木块A可能会开始滑动

2．如图所示，质量为M的木板放在倾角为

的光滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑．

（1）要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么方向跑动？

（2）要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动？

解

（1）要保持木板相对斜面静止，木板要受到沿斜面向上的摩擦力与木板的下滑力平衡，即

根据作用力与反作用力的性质可知，人受到木板对他沿斜面向下的摩擦力，所以人受到的合力为

方向沿斜面向下．

（2）要保持人相对于斜面的位置不变，对人有

，F为人受到的摩擦力且沿斜面向上，因此木板受到向下的摩擦力，木板受到的合力为

，解得

，方向沿斜面向下．

3．如图所示，三个物体质量

，物体A与斜面间动摩擦因数为

，斜面体与水平地面间摩擦力足够大，物体C距地面的高度为0.8m,斜面倾角为300．求：

（1）若开始时系统处于静止状态，斜面体与水平地面之间有无摩擦力？

如果有，求出这个摩擦力；如果没有，请说明理由．

（2）若在系统静止时，去掉物体B，求物体C落地时的速度．

解：

（1）以A、B、C和斜面整体为研究对象，处于静止平衡，合外力为零，因水平方向没有受到其他外力，所以斜面和地面间没有摩擦力．

（2）

4．如图所示，AB为斜面，BC为水平面。

从A点以水平初速度V向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为S1，若从A点以水平初速度2V向右抛出同一小球，其落点与A的水平距离为S2，不计空气阻力，则S1与S2的比值不可能为（C）

A．1：

4

B．1：

3

C．1：

2

D．1：

7

5．如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是（B）

A．在a轨道上运动时角速度较大

B．在a轨道上运动时线速度较大

C．在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大

D．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大

6．（9分）在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目.设山坡AB可看成长度为L=50m、倾角θ=37°的斜面，山坡低端与一段水平缓冲段BC圆滑连接。

一名游客连同滑草装置总质量m=80kg，滑草装置与AB段及BC段间动摩擦因数均为µ=0.25。

他从A处由静止开始匀加速下滑，通过B点滑入水平缓冲段。

不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°≈0.6。

结果保留2位有效数字。

求：

（1）游客在山坡上滑行时的加速度大小；

（2）另一游客站在BC段上离B处60m的P处观看，通过计算判断该游客是否安全。

6．（9分）

解：

（1）设游客在山坡上滑行时加速度大小为a，则有：

（2分）

得：

（2分）

（2）设PB距离为x，对全过程由动能定理得：

（3分）

得：

（2分）

三、综合

1.如图所示，在倾角为

的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，一个质量为m，边长为L的正方形线框以速度V刚进入上边磁场时，即恰好做匀速直线运动，求：

（1）当

边刚越过

时，线框的加速度多大？

方向如何？

（2）当

到达

与

中间位置时，线框又恰好作匀速运动，求线框从开始进入到

边到达

与

中间位置时，产生的热量是多少？

（1）a=3gsinθ，方向平行于斜面向上

（2）Q=3mglsinθ/2+15mv2/32

2.如图所示，由相同绝缘材料组成的斜面AB和水平面BC，质量为m的小滑块由A静止开始释放，它运动到C点时的速度为v1（v1≠0），最大水平位移为S1；现给小滑块带上正电荷，并在空间施加竖直向下的匀强电场，仍让小滑块由A静止开始释放，它运动到C点时的速度为v2，最大水平位移为S2，忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是（）

A、v1

C、S1≠S2，D、S1=S2。

答案：

AD

3.如图甲所示，两根质量均为0.1kg完全相同的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上。

已知斜面倾角θ为53°，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨间间距的一半，导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场。

当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图像如图乙所示。

若a、b导体棒接入电路的电阻均为1Ω，其它电阻不计，取g=10m/s2，sin53°≈0.8，cos53°≈0.6，试求：

（1）PQ、MN导轨的间距d；

（2）a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；（3）匀强磁场的磁感应强度。

【解析】本题考查对复杂物理过程的分析能力、从图象读取有用信息的能力。

考查运动学知识、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律等知识。

考查逻辑推理能力、分析综合运用能力和运用物理知识解决物理问题能力。

（1）（4分）由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b的连接体做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次加速运动，因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距（2分），依题意可得：

（2分）

（2）（5分）设导体棒运动的加速度为a，由图乙得：

（2分）

因a、b棒一起运动，故可看作一整体，其受力如图。

由牛顿第二定律得：

（2分）

故

（1分）

（3）（6分）当b导体棒在磁场中做匀速运动时

（2分）

（2分）

联立解得

（2分）

答：

PQ、MN导轨的间距为1.2m；导体棒与导轨间的动摩擦因数大小为0.083；匀强磁场的磁感应强度大小为0.83T。

4.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。

现有一质量为m、电荷量为－q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。

已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为

，求：

⑴小球滑至C点时的速度的大小；⑵A、B两点间的电势差；⑶若以C点做为参考点（零电势点），试确定A点的电势。

解：

⑴因B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零…2分

由几何关系可得BC的竖直高度h=3R/2

根据动能定理有mg×3R/2=mvc2/2－mvB2/2

解得

⑵因为电势差UAB=UAC，小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有mg×3R+q|UAC|=mvC2/2

解得|UAB|=|UAC|=mgR/2q

⑶因为