一、斜面模型1.自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数_________ 2.自由释放的滑块在斜面上,(1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力__________;(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力方向_______;(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力方向____________.3.自由释放的滑块在斜面上,如图所示匀速下滑时,这一过程中再在m上加上如图方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力为___________4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(1)向下的加速度a=g sin θ时,悬绳稳定时________;(2)向下的加速度a>g sin θ时,悬绳稳定时________;(3)向下的加速度a<g sin θ时,悬绳将偏离_________.(填“垂直方向向下”,“将垂直于斜面”,“将偏离垂直方向向上”)5.在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球如图所示(1)落到斜面上的时间t=__________(2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α=____(3)经过t c=________小球距斜面最远6.如图所示,当整体有向右的加速度a=_____时,m能在斜面上保持相对静止.7.在如图示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab棒所能达到的稳定速度v m=_________.强化训练:1.如图,竖直放置的圆环O为圆心,A为最高点,将物体从A点释放经t1落到B点,沿光滑斜面物体从C点由静止释放经t2落到B点,沿光滑斜面将物体从D点由静止释放经t3落到B点,关于t1、t2、t3的大小,以下说法中正确的是:()A、t1>t2>t3B、t1=t2=t3C、t1>t2=t3D、以上答案均不正确2.质量为m的球置于倾角为θ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减小后增大3.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θ的固定斜面C匀速下滑,则()A. A、B间没有静摩擦力B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sinθD. A与斜面间的动摩擦因数, μ=tanθ4.如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导线所在平面,当ab 棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为0P ,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡的功率变为02P ,下列措施正确的是( ) A .换一个电阻为原来1/2倍的灯泡 B .把磁感应强度B 增为原来的2倍 C .换一根质量为原来2倍的金属棒D .把导轨间的距离增大为原来的25.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2GF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 .22 B .33 C .36 D .665.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( ) 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.楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=370板.工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F =10N ,刷子的质量为m =0.5kg ,刷子可视为质点.刷子与板间的动摩擦因数为0.5,板长为L =4m ,取sin 370=0.6,试求:(1)刷子沿天花板向上运动的加速度;(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间.7.如图所示,斜面倾角为37° ,一木块从斜面顶端A 由静止开始下滑,当滑到B 时进入水平面滑行到C 点停止。
已知木块与斜面和水平面之间的动摩擦因数相同,AB 和BC 间的距离相等,且为S 。
不计木块从斜面底端进入水平面时的机械能损失。
(1)木块与斜面和水平面之间的动摩擦因数μ是多大? (2)若S =5m ,则木块刚进入水平面时的速度是多大?A B C 37°8.质量为m 的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,θμtg <,斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示.若滑块从斜面上高为h 处以速度v 0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何处? (2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少?9.如图所示,斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,高为H ,斜面顶点有一定滑轮,物块A 和B 的质量分别为m 1和m 2,通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮,开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H /2的位置上,释放两物块后,A 沿斜面无摩擦地上滑,B 沿斜面的竖直边下落,若物块A 恰好能达到斜面的顶点,试求m 1和m 2的比值.(滑轮质量、半径及摩擦均可忽略)10.如图所示,倾角为θ、足够长的两光滑金属导轨位于同一倾斜的平面内,导轨间距为l ,与电阻R 1、R 2及电容器相连,电阻R 1、R 2的阻值均为R ,电容器的电容为C ,空间存在方向垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B .一个质量为m 、阻值也为R 、长度为l 的导体棒MN 垂直于导轨放置,将其由静止释放,下滑距离s 时导体棒达到最大速度,这一过程中整个回路产生的焦耳热为Q ,则:(1)导体棒稳定下滑的最大速度为多少?(2)导体棒从释放开始到稳定下滑的过程中流过R 1的电荷量为多少?11.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R 0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g 取10m/s 2。
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。
11.如图甲所示,两根质量均为 0.1 kg 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 = 10 m/s 2,sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,试求: (1)PQ 、MN 导轨的间距d ;(4分) (2)a 、b 导体棒与导轨间的动摩擦因数;(5分) (3)匀强磁场的磁感应强度。
(6分)二、含弹簧的物理模型(一).静力学中的弹簧问题(1)胡克定律:F =kx ,ΔF =k ·Δx .(2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力,弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力.1.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作图乙图甲P用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动 .若认为弹簧的质量都为零,以依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A. B.C. D.2.如图所示,弹簧秤外壳质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一重物质量为m,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤,使其向上做匀加速运动,则弹簧秤的读数为:A.mg;B. ;C.;D.(二)动力学中的弹簧问题3.一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。
如图所示。
现让木板由静止开始以加速度a(a≤g)匀加速向下移动。
求经过多长时间木板开始与物体分离。
4.在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量。
如图所示,托盘和弹簧的质量均不计,滑动变阻器的滑动端通过一水平绝缘轻杆与弹簧上端相连,当托盘中没有放物体时,电压表示数为零。
设变阻器的总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻r,限流电阻的阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想电压表。
当托盘上放上某物体时,电压表的示数为U,求此时称量物体的质量。
(三).能量相关的弹簧问题5.如图所示,轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中,下列说法错误的是()A.重力先做正功,后做负功B.弹力没有做正功C.金属块的动能最大时,弹力与重力相平衡D.金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大6.如图所示,水平地面上沿竖直方向固定一轻质弹簧,质量为M的小球,由弹簧上高H处自由落下,刚接触到弹簧时的速度为V,在弹性限度内,弹簧被小球作用的最大压缩量为h,那么弹簧在被压缩了h时,弹性势能为()A、mgHB、mghC、mgh+1/2mv2D、mgH+1/2mv2二、连接体模型(方法:整体法与隔离法)1.如图所示,在倾角为a的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板.木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变,则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A.gsinα/2 B.gsinαC .3g sin α/2D .2gsin α2.如图示,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,它们以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面C 匀速下滑。
则:( )A 、A 、B 间没有摩擦力B 、A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向上C 、A 受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin θD 、A 与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ3.如图所示,光滑固定斜面C 倾角为θ,质量均为m 的A 、B 一起以某一初速靠惯性沿斜面向上做匀减速运动,已知A 上表面是水平的。