A4紙斜面上物體受力分析

斜面上物體受力分析例1、(08北京西城抽樣測(cè)試)如圖所示,質(zhì)量為m的光滑楔形物塊,在水平推力F作用下,靜止在傾角為的固定斜面上,則楔形物塊受到的斜面支持力大小為( )A.Fsin B.mgcos C.D.變式訓(xùn)練：1、(08石家莊教學(xué)質(zhì)檢)如圖所示,小球在水平推力F的作用下靜止在固定的光滑斜面上,已知小球重力為G,斜面傾角為,則斜面對(duì)小球的彈力大小為( )A.B.Gcos+FsinC.Gcos D.Fsin例2、如圖所示重20N的物體在斜面上勻速下滑，斜面的傾角為370，求（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）要使物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)沿斜面向上施加一個(gè)多大的推力？（sin370=0.6, cos370=0.8 ）要求：畫(huà)出物體受力分析圖。變式訓(xùn)練：1、 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的均勻球體，放在傾角的光滑斜面上，并被斜面上一個(gè)豎直的光滑擋板擋住，處于平衡狀態(tài)。畫(huà)出物體的受力圖并求出球體對(duì)擋板和斜面的壓力。例3、如圖所示,位于斜面上的物塊M處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面作用于物塊M的力（ )M A.方向可能沿斜面向上 B.方向豎直向上C.大小可能等于零D.大小等于Mg變式訓(xùn)練：M1、如圖所示,位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面作用于物塊的靜摩擦力的( ) A.方向可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下C.大小可能等于零D. 大小可能等于F例4、如圖所示，物體在水平推力F的作用下靜止在斜面上，若稍微增大水平力F而物體仍保持靜止，則下列判斷中錯(cuò)誤的是 ( )A斜面對(duì)物體的靜摩擦力一定增大B斜面對(duì)物體的支持力一定增大C物體在水平方向所受合力一定增大D物體在豎直方向所受合力一定增大變式訓(xùn)練：1、(05天津)如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則( ) Q受到的摩擦力一定變小PQ Q受到的摩擦力一定變大輕繩上拉力一定變小 輕繩上拉力一定不變FA例5、如圖所示，傾角為的斜面體放在粗糙的水平面上，質(zhì)量為m的物體A與一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，現(xiàn)用拉力F沿斜面向上拉彈簧，使物體A在光滑斜面上勻速上滑，斜面體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A彈簧伸長(zhǎng)量為mgsin/kB水平面對(duì)斜面體支持力大小等于斜面體和物體A的重力之和C物體A對(duì)斜面體的壓力大小為mgcosD斜面體受地面的靜摩擦力大小等于Fcos變式訓(xùn)練：1、(08山東卷)用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng) ?，F(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2 m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng) 。斜面傾角為30，如圖所示。則物體所受摩擦力( )A等于零 B大小為mg，方向沿斜面向下C大小為mg，方向沿斜面向上 D大小為mg，方向沿斜面向上例6、（08山東濟(jì)南3月）如圖所示,物體M在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上,關(guān)于M受力的個(gè)數(shù),下列說(shuō)法中正確的是( )A.M一定是受兩個(gè)力作用B. M 一定是受四個(gè)力作用C.M 可能受三個(gè)力的作用 D. M 不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用變式訓(xùn)練：1、（07廣東卷）如圖所示，在傾角為的固定光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用，F(xiàn)1方向水平向右，F(xiàn)2方向豎直向上。若物體靜止在斜面上，則下列關(guān)系正確的是ABCDFP例7、(05吉林)如圖所示，位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑?，F(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，則加速度( )一定變小 一定變大一定不變 可能變小，可能變大，也可能不變變式訓(xùn)練：1、位于光滑固定斜面上的小物塊受到一水平向左的推力F的作用,如圖所示,已知物塊沿斜面加速向上滑動(dòng),現(xiàn)保持F的方向不變,使F增大,則物塊的加速度 ( )A.可能變大B.一定變大C.可能變小D.可能為零例8、(06濟(jì)南高三統(tǒng)考)如圖所示,物塊M通過(guò)與斜面平行的細(xì)繩與小物塊m相連,斜面的傾角可以改變,討論物塊M對(duì)斜面的摩擦力大小,則有( )A.若物塊M保持靜止,則角越大,摩擦力一定越大B.若物塊M保持靜止,則角越大,摩擦力一定越小C.若物塊M沿斜面下滑,則角越大,摩擦力一定越大C.若物塊M沿斜面下滑,則角越大,摩擦力一定越小變式訓(xùn)練：1、如圖，質(zhì)量分別為2m、m的箱子A和物體B，用輕質(zhì)細(xì)繩相連跨過(guò)光滑的定滑輪，A置于傾角 = 30的斜面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)向A中緩慢的加入沙子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過(guò)程中：ABA繩子拉力逐漸增大BA對(duì)斜面的壓力保持不變CA所受的摩擦力逐漸減小DA所受的摩擦力逐漸增大2、（08寧夏卷）一有固定斜面的小車(chē)在水平面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)細(xì)繩與車(chē)頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T(mén)，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是ABA若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零 B若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零C若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零 D若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零ABva9、 A的質(zhì)量是m，A、B始終相對(duì)靜止，共同沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a1=0時(shí)和a2=0.75g時(shí)，B對(duì)A的作用力FB各多大？ 解：一定要審清題：B對(duì)A的作用力FB是B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。GFBF 當(dāng)a1=0時(shí)，G與 FB二力平衡，所以FB大小為mg，方向豎直向上。當(dāng)a2=0.75g時(shí)，用平行四邊形定則作圖：先畫(huà)出重力（包括大小和方向），再畫(huà)出A所受合力F的大小和方向，再根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg，方向與豎直方向成37o角斜向右上方。ABC例10、如圖所示，傾角為的斜面A固定在水平面上。木塊B、C的質(zhì)量分別為M、m，始終保持相對(duì)靜止，共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。當(dāng)B、C共同勻速下滑；當(dāng)B、C共同加速下滑時(shí)，分別求B、C所受的各力。 f2G1+G2N2解：先分析C受的力。這時(shí)以C為研究對(duì)象，重力G1=mg，B對(duì)C的彈力豎直向上，大小N1= mg，由于C在水平方向沒(méi)有加速度，所以B、C間無(wú)摩擦力，即f1=0。 f2G1+G2N2av 再分析B受的力，在分析 B與A間的彈力N2和摩擦力f2時(shí)，以BC整體為對(duì)象較好，A對(duì)該整體的彈力和摩擦力就是A對(duì)B的彈力N2和摩擦力f2，得到B受4個(gè)力作用：重力G2=Mg，C對(duì)B的壓力豎直向下，大小N1= mg，A對(duì)B的彈力N2=(M+m)gcos，A對(duì)B的摩擦力f2=(M+m)gsin由于B、C 共同加速下滑，加速度相同，所以先以B、C整體為對(duì)象求A對(duì)B的彈力N2、摩擦力f2，并求出a ；再以C為對(duì)象求B、C間的彈力、摩擦力。這里，f2是滑動(dòng)摩擦力N2=(M+m)gcos， f2=N2=(M+m)gcos沿斜面方向用牛頓第二定律：(M+m)gsin-(M+m)gcos=(M+m)a可得a=g(sin-cos)。B、C間的彈力N1、摩擦力f1則應(yīng)以C為對(duì)象求得。 由于C所受合力沿斜面向下，而所受的3個(gè)力的方向都在水平或豎直方向。這種情況下，比較簡(jiǎn)便的方法是以水平、豎直方向建立直角坐標(biāo)系，分解加速度a。aN1G1 f1v 分別沿水平、豎直方向用牛頓第二定律： f1=macos，mg-N1= masin，可得：f1=mg(sin-cos) cos N1= mg(cos+sin)cos 由本題可以知道：靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題簡(jiǎn)化；靈活選定坐標(biāo)系的方向也可以使計(jì)算簡(jiǎn)化；在物體的受力圖的旁邊標(biāo)出物體的速度、加速度的方向，有助于確定摩擦力方向，也有助于用牛頓第二定律建立方程時(shí)保證使合力方向和加速度方向相同。變式訓(xùn)練：3 2 1451、如圖，小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，系小球的繩處在1、2、3、4、5幾種狀態(tài)，其中2是豎直狀態(tài)，4是垂直斜面的狀態(tài)。則下面說(shuō)法正確的是（ ）A若小車(chē)從粗糙斜面上自由加速滑下時(shí)，系小球的繩處于1或2狀態(tài)；B若小車(chē)從粗糙斜面上自由加速滑下時(shí)，系小球的繩處于2或3狀態(tài)C若小車(chē)以一定的初速度沖上光滑斜面時(shí)，系小球的繩處于4或5狀態(tài)D若小車(chē)以一定的初速度沖上光滑斜面時(shí)，系小球的繩處于4狀態(tài)2、(04上海5)物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行(如圖),當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)( )A. A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之間的摩擦力為零 D.A、B之間是否存在摩擦力取決于A(yíng)、B表面的性質(zhì)Mab圖11例11、（2003全國(guó)36）如圖11所示,一質(zhì)量為M的楔形塊放在水平桌面上,它的頂角為90，兩底角為和；a、b是兩個(gè)位于斜面上的質(zhì)量均為m的木塊。已知所有接觸面都是光滑的。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形塊靜止不動(dòng)，這時(shí)楔形塊對(duì)水平桌面的壓力等于 （ ）AMg+mg BMg+2mg CMg+mg(sin+sin) DMg+mg(cos+cos)MGNFaFb xy圖12析與解：由于各接觸面是光滑的，a、b兩物體均加速下滑，分析M受力：如圖12所示,a對(duì)M的壓力為Famgcos,b對(duì)M的壓力為Fbmgcos。由正交分解，楔形塊M在豎直方向上合力為零，有 NGFbcos+FacosGmgcos2+mgcos2 因?yàn)楹突ビ啵琧os2+cos2=1,故NMg+mg點(diǎn)評(píng)：本題是多體情況下物體的平衡及單體在某一方向上的平衡問(wèn)題,正確進(jìn)行受力分析并建立相應(yīng)方程是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。其中物體a、b在垂直運(yùn)動(dòng)方向上的平衡關(guān)系是解題的突破口。例12、粗糙水平面上有一斜面體A，在A(yíng)的粗糙斜面上方一物體B，如圖所示，已知A、B靜止則水平面對(duì)斜面體（ ）ABA.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C.沒(méi)有摩擦力的作用， D.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確定，。變式訓(xùn)練：1、如圖所示，在粗糙的水平面上放一三角形木塊a，若物體b在a的斜面上勻速下滑，則：A.a保持靜止，而且沒(méi)有相對(duì)于水平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B.a保持靜止，但有相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)C.a保持靜止，但有相對(duì)于水平面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D.因未給出所需數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)a是否運(yùn)動(dòng)或有無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)做出判斷例13、如圖所示，物體在水平推力F的作用下靜止在斜面上，斜面也靜止在水平面上，則地面作用于斜面的靜摩擦力的( )A.摩擦力的方向水平向右B.摩擦力的方向水平向左C.沒(méi)有摩擦力的作用， D.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確定，。變式訓(xùn)練：M1、如圖所示,位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài), 斜面也靜止在水平面上，則斜面( )A.沒(méi)有相對(duì)于水平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B.有相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)C.有相對(duì)于水平面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D.因未給出所需數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)a是否有無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)做出判斷2、如圖所示，在粗糙水平面上有一個(gè)三角形木塊abc，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放兩個(gè)質(zhì)量為m1和m2的木塊，m1m2，已知三角形木塊和兩物體都是靜止的，則粗糙水平面對(duì)三角形木塊：A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確定，因?yàn)閙1、m2、1、2的數(shù)值并未給出。D.以上結(jié)論都不對(duì)例14、如圖所示,物塊A放在傾斜的木板上,木板的傾角為30和45時(shí)物塊所受摩擦力的大小恰好相同,則 ( )A.物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 B.物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.木板的傾角為45時(shí)物塊可能在斜面上做勻速運(yùn)動(dòng)D.木板的傾角為45時(shí)物塊一定在斜面上做勻加速運(yùn)動(dòng)變式訓(xùn)練：1、(08全國(guó)2卷)如圖, 一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑, A與B的接觸面光滑. 已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍, 斜面傾角為. B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是A B C D2、（08北京卷）有一些問(wèn)題你可能不會(huì)求解，但是你仍有可能對(duì)這些問(wèn)題的解是否合力進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量的單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì)，解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性。舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A(yíng)的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相對(duì)地面的加速度a = gsin，式中g(shù)為重力加速度。對(duì)于上述解，某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位，沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對(duì)的”。但是，其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的。請(qǐng)你指出該項(xiàng)。A當(dāng)時(shí)，該解給出a=0，這符合常識(shí)，說(shuō)明該解可能是對(duì)的B當(dāng)90時(shí)，該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說(shuō)明該解可能是對(duì)的C當(dāng)Mm時(shí)，該解給出a=gsin，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的D當(dāng)mM時(shí)，該解給出a= ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的例15、(06上海卷)質(zhì)量為 10 kg的物體在F200 N的水平推力作