专题18 斜面问题
以斜面为素材可以考查物体受力的示意图;可以通过实验求解物体平均速度;可以研究物体动能与重力势能之间的转化;可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响;可以研究动能的大小与哪些因素有关;可以求解机械效率等问题。而这些问题都属于初中物理重要的知识点。本文以斜面为载体,专门阐述与斜面有关的各类试题及其解析,目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议。
【例题1】如图所示,一物体在40N的拉力作用下,沿粗糙的斜面匀速上升,物体重为60N,斜面长为2m,高为1m,下列说法正确的是( )
A.物体上升过程中机械能保持不变 B.物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力
C.将物体从低端拉到顶端时,物体的重力势能增大60J
D.其他条件均不变,若θ角增大,物体受到的摩擦力增大
【例题2】救援车工作原理如图所示,当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时,小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t,斜面高为2m,斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,g=10Ng)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中,钢绳所做的有用功为 J,整个装置的机械效率为 ,小车A与斜面间的摩擦力大小为 N.
【例题3】在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中,小车在相同斜面顶端由静止释放,沿斜面
下滑到达底端,在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离,分别停在如图所示位置。
(1)小车在相同斜面顶端由静止释放,是为了使小车到达水平面时的 相同。
(2)小车所受阻力越小,运动距离越远。如果运动的物体在 的理想情况下,它将保持原的速度一直运动下去。300多年前,伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。
(3)实验中,小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P则P(填“>”、“=”或“<”) 1、P2,1 P2。
一、选择题
1.如图所示,滑块在斜面上匀速下滑,下列有关说法正确的是( )
A.滑块所受重力的方向垂直斜面向下 B.滑块所受弹力的施力物体是地面 C.滑块受到重力、弹力的作用
D.滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用
2.如图所示,让钢球从斜槽上由静止滚下,钢球运动到水平面上碰到静止的木块后,能将木块撞出一段距离.下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 B.木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多 C.钢球在斜槽上向下滚动时,它的机械能越越大
D.木块被撞出一段距离,说明物体的运动需要力维持3.一物块沿斜面匀速下滑,如图关于该物块受力的示意图正确的是( )
A B C D
4.滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出.滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,关于滑块的受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
5.粗糙斜面高度为h,长为l,用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做的功为W,则( ) A.拉力大小为B.拉力大小为
C.物体所受摩擦力大小为D.物体所受摩擦力大小为二、作图题
6.如图,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图.(力的作用点画在物体的重心)
7.如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。
8.如图所示,物体在表面粗糙的固定斜面上以速度v向下匀速运动,请在图中画出此过程中物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
三、实验探究题
9.物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时,想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度,设计了如图所示的实验装置;让小车从带有刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”),则
15∶35∶20 15∶35∶22 15∶35∶23 A 8 9 10 dm B 4 5 6 7 C 2 3
(1)该实验是根据公式 进行测量的;
(2)通过分析图中所给信息可以判断:小车从斜面顶端运动到底端的过程中 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(3)小车在AC段运动的平均速度vAC是 m/s;
(4)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 .
10.某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时,提出了如下猜想: 猜想一:物体动能大小与物体的质量有关 猜想二:物体动能大小与物体的运动速度有关
为了验证上述猜想,老师提供了如下器材:斜槽、刻度尺、三个钢球(质量分别为0.2g、0.2g、和0.3g)、木块和长木板.
实验装置如图所示,让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下,碰到水平面上的木块后,将木块撞出一段距离,在同样的平面上,木块被撞得越远,说明钢球的动能越大.
该同学利用上述器材和装置进行了实验,并在下表中记录了实验获得的数据. 次数 1 2 3 4 5 6 0.1 0.1 0.3 0.2 0.3 0.3 钢球质量m/g 钢球下落高度h/cm 10 25 20 10 10 15 8 19 26 15 22 30 木块移动距离s/cm 请你完成下列任务:
(1)为了便于验证猜想一,请重新设计一个实验表格,并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中.
(2)分析重新设计的表中数据可以得到的实验结论是 . 11.某同学在研究滑动摩擦力时,先后做了如下两次实验:
实验一:将重为G的物块A放在一水平溥木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它在木板上匀速运动,如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F0;
实验二:再将上述木板一端垫起,构成一个长为s、高为h的斜面;然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A,使它在斜面上匀速向上运动,如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为F1,请你结合实验过程,运用所学知识解答如下问题(阅读图丙)
(1)画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力FN的示意图; (2)求出物块A对斜面的压力FN。
2024年基于核心素养下的33个中考物理特色专题专题18 斜面问题(原卷版)
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