高中物理斜面问题分类含答案Word文件下载.docx
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B.
C.
D.
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
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
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.
不一定变大D.
都不一定变大
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:
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)
(1)设游客在山坡上滑行时加速度大小为a,则有:
(2分)
得:
(2)设PB距离为x,对全过程由动能定理得:
(3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
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<
v2,B、v1≥v2,
C、S1≠S2,D、S1=S2。
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)(5分)设导体棒运动的加速度为a,由图乙得:
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:
故
(1分)
(3)(6分)当b导体棒在磁场中做匀速运动时
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。
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
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