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 【答案】C
【解析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是 物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据 各自的影响因素进行分析。
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。 （3）将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大量等于重力做功； （4）摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
A．物体上升过程中，质量不变，速度不变，高度升高，故动能不变，重力势能变大，因为动能和势能统称为机械能，所以机械能增加。故A错误；
B．物体沿斜面匀速上升时，物体所受拉力与摩擦力大小不等，不是一对平衡力。故B错误； C．将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大Ep＝W有用＝Gh＝60N×1m＝60J．故C正确； D．其他条件均不变，若θ角增大，物体对斜面的压力减小，故物体受到的摩擦力减小。故D错误。 【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．
【答案】2×104；80%；1×103。 【解析】（1）小车质量m＝1t＝1000g， 其重力G＝mg＝1000g×10N/g＝1×104N， 钢绳做的有用功：
W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，
（2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m， 拉力做的总功：
W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J， 整个装置的机械效率： η＝
＝
×100%＝80%；
（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，
W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J， 由W额＝fL可得摩擦力： f＝
＝
＝1×103N。
【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。【答案】（1）速度；（2）不受任何阻力；（3）＞
【解析】（1）实验中，每次都让小车从同一个斜面的相同位置由静止开始滑下，是为了使小车到达斜面底端时具有相同的速度，这是控制变量法的要求。
（2）由实验现象可知，图中小车在不同材料表面滑行时，水平面粗糙程度越小，小车受到的阻力越小，小车运动的越远。
在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受任何阻力的理想情况下，它将保持匀速直线运动。
（3）因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即W1=W2；但在木板表面滑行时间长，根据P=W/t知木板表面功率小，木板表面功率大，即则P1＞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 【答案】D
解析：物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析即可求解，注意不能分析下滑力． A.重力的方向是竖直向下的，故A错误； B.物体受到的弹力方向垂直斜面向上，故B错误；
C、D.物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析可知，物体受到重力、支持力，向上的滑动摩擦力，下滑力是效果力不能分析，故C错误，D正确．故答案为：D．
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 【答案】B
【解析】A.钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性．故A错误； B.根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多．故B正确；
C.钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少．故C错误；
D.木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力维持．故D错误．故答案为：B．
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
【答案】D
【解析】物体沿斜面匀速下滑，对物体进行受力分析可知，物体受到地球施加的重力G，方向竖直向下；还受到斜面施加的支持力F，方向垂直于接触面向上；以及沿斜面向上的摩擦力．故A图缺少摩擦力，而且支持力没有与斜面垂直，B图缺少摩擦力，C图重力方向正确，摩擦力方向错误，故只有D正确． 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．
【答案】B．
B． C． D．
【解析】先对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；根据规则物体的重心在物体的几何中心，做竖直向下的重力和垂直于斜面向外的支持力即可． A．支持力与斜面垂直，故A选项错误；
B．滑块受重力和支持力作用，并且重力竖直向下，支持力与斜面垂直，因此B选项正确； C．重力的方向竖直向下，故C选项错误；
D．由于斜面光滑，因此滑块不受摩擦力作用，故D选项错误．
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【答案】B、C．
【解析】斜面长l，拉力做的功为W． 因为W=Fl， 所以拉力F=． 所以B选项正确． 拉力做的总功W=Gh+fl，
2020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(解析版)
