《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习课件：第3单元 牛顿运动定律 增分微课3 与斜面体相关的动力学问题 .ppt

增分微课3 与斜面体相关的动力学问题,题型综述 斜面体是高考考查的热点,综合性强,可以考查受力分析、临界条件、牛顿运动定律、运动图像、功能关系等多方面问题,所以,斜面体是一个非常重要的模型. 应考策略 从研究对象角度分类,可以分为斜面体上物体和斜面体本身两个方面.从斜面体情景角度分类,可分为单面斜面体和双面斜面体两类.,一、斜面上物体的受力问题的解题策略,应用实例,例1 如图W3-1所示,三角形物体放在倾角为的斜面上,若物体与斜面间的动摩擦因数tan ,则无论作用在物体上竖直向下的外力F有多大,物体都不会滑动,这种现象叫作“自锁”.千斤顶的原理与之类似,请证明之.,图W3-1,证明 当力F作用在物体上时,沿斜面向下的力为(F+mg)sin ,假设物体滑动,则沿斜面向上的摩擦力为(F+mg)cos 由tan ,可得(F+mg)cos (F+mg)sin 从上式可以看出,无论力F为多大,能提供给物体沿斜面向上的摩擦力总是大于沿斜面向下的力,所以物体不会滑动.,变式题 2018·南宁模拟 如图W3-2所示,一质量为M、带有挂钩的小球套在倾角为的细杆上,小球恰能沿杆匀速下滑.小球所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是 ( ) A.若仅增大(90°),则小球仍能沿杆匀速下滑 B.若仅增大(90°),则小球将沿杆加速下滑 C.若不变,仅在挂钩上挂上质量为m的物体,则 小球将沿杆加速下滑 D.若不变,仅在挂钩上挂上质量为m的物体,则挂钩对物体的拉力大于物体的重力,图W3-2,答案 B,例2 (多选)如图W3-3所示,在一块固定的倾角为的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典,图甲中英语词典在上,图乙中汉语词典在上,均由静止释放,发现图甲中两本词典恰好一起匀速下滑,图乙中两本词典一起加速下滑.已知两本词典的封面材料不同,但每本词典的上、下两面材料都相同,近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,设英语词典和木板之间的动摩擦因数为1,汉语词典和木板之间的动摩擦因数为2,英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为3,重力加速度为g.下列说法正确的是 ( ),A.13 B.12 C.图乙中汉语词典受到的 摩擦力大小是3mgcos D.图甲中英语词典受到的 摩擦力大小是2mgcos ,图W3-3,答案 BD,图W3-4,答案 AC,二、关于斜面体受力问题的解题策略 当=tan 时,物块沿斜面向下匀速运动或静止;当tan 时,物块沿斜面向下减速运动或静止.试讨论相应条件下斜面体受到地面的摩擦力方向.,例3 (多选)如图W3-5所示,一质量为m 的物体在沿斜面向上的拉力F作用下从放在水平地面上的质量为 M、倾角为的粗糙斜面体的斜面上匀速下滑,在此过程中斜面体始终保持静止,重力加速度为g.关于地面对斜面体的作用力,下列说法正确的是 ( ) A.无摩擦力作用 B.有水平向左的静摩擦力作用 C.支持力大小为 (M+m)g D.支持力小于 (M+m)g,图W3-5,解析 由题意知,物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面向下匀速下滑,F、f、FN和mg的合力为零,即F、f和FN的合力竖直向上,大小为mg,受力分析如图甲所示.而f和FN的合力大小和方向如图乙所示,可知此二力的合力斜向左上方,小于mg.对斜面体受力分析如图丙所示,根据受力图可知 物体施加在斜面体上的作用力斜向右下方,小 于mg,斜面体受到地面的静摩擦力一定水平向 左,斜面体始终保持静止时,竖直方向上的合力 为零,地面对斜面体支持力一定小于(M+m)g, 故选项B、D正确.,答案 BD,变式题 如图W3-6所示,一质量为m的滑块恰能沿斜面匀速下滑, 质量为M的斜面体对地保持静止,重力加速度为g.今对滑块施加一水平恒力F,滑块减速下滑,斜面体对地仍保持静止,设该过程中斜面体受到地面的摩擦力为f地,支持力为FN地.下列说法正确的是 ( ) A.f地=0,FN地 =(M+m)g B.f地=F,FN地=(M+m)g C.f地=0,FN地(M+m)g D.f地=F,FN地(M+m)g,图W3-6,答案 C,1.2018·浙江11月选考 小明在观察如图W3-7所示的沙子堆积时,发现沙子会自然堆积成圆锥体,且在不断堆积过程中,材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的.小明测出这堆沙子的底部周长为31.4 m,利用物理知识测得沙子之间的动摩擦因数为0.5,可估算出这堆沙的体积最接近 ( ) A.60 m3 B.200 m3 C.250 m3 D.500 m3,题组演练,图W3-7,答案 A,2.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图W3-8甲所示.在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙所示.在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙所示.下列判断正确的是 ( ) A.a1=a2=a3 B.a1=a2a3 C.a1a2=a3 D.a1a2a3,图W3-8,答案 B,3.(多选)2018·大同模拟 如图W3-9所示,质量为M、倾角为的斜面体放在光滑的水平面上,质量为m的小物块在沿斜面向下的力F作用下向下运动,此过程中斜面体保持静止,重力加速度为g.下列说法正确的是 ( ),图W3-9,答案 AB,4.(多选)如图W3-10甲所示,在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A,其质量为M,两个底角均为30°.两个质量均为m的完全相同的小物块P和Q恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2,且F1F2,如图乙所示,重力加速度为g,则在P和Q下滑的过程中,下列说法正确的是 ( ),图W3-10,答案 AC,5.(多选)2018·黄冈中学二模 如图W3-11所示,倾角为的斜面体C置于粗糙水平桌面上,物块B置于斜面上,B通过细绳跨过固定于桌面边缘的光滑定滑轮与物块A相连,连接B的一段细绳与斜面平行.已知B、C间的动摩擦因数为=tan ,A、B的质量均为m,重力加速度为g.现将B由静止释放,则在B下滑至滑轮位置之前且A尚未落地的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.物块B一定匀加速下滑 B.物块B的加速度大小为g C.水平桌面对C的摩擦力方向水平向左 D.水平桌面对C的支持力与B、C的总重力大小相等,图W3-11,答案 AD,6.2018·临沂一调 如图W3-12所示,木板与水平地面间的夹角可以随意改变,当=37°时,可视为质点的小木块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小木块从木板的底端以v0=10 m/s的速度沿木板向上运动,随着的改变,小木块沿木板向上滑行的距离将发生变化.已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2. (1)求小木块与木板间的动摩擦因数; (2)当角为多大时,小木块沿木板向上 滑行的距离最小?求出此最小值.,图W3-12,答案 (1)0.75 (2)53° 4 m,