專題2 斜面模型 模擬練習(xí)-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

試卷第試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁專題2斜面模型1．（多選）如圖所示，物塊放在粗糙的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對物塊施加一沿斜面向上的拉力F，在拉力F由零逐漸增大到物塊剛要滑動(dòng)的過程中，物塊受到的靜摩擦力（

）A．先沿斜面向上，后沿斜面向下 B．先沿斜面向下，后沿斜面向上C．先增大后減小 D．先減小后增大2．為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨?，設(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度無摩擦的運(yùn)動(dòng)，那么如圖所示的四種情況中符合要求的是A．B．C．D．3．如圖所示，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊先后沿兩光滑斜面Ⅰ和Ⅱ從頂端由靜止滑下﹐到達(dá)底端的時(shí)間分別為t1和t2，斜面Ⅰ與水平面的夾角為30°，斜面Ⅱ與水平面的夾角為45°（未標(biāo)出），則（）A．t1>t2 B．t14．如圖所示，AB為光滑豎直桿，ACB為構(gòu)成直角的光滑L形直軌道，C處有一小圓弧連接可使小球順利轉(zhuǎn)彎（即通過轉(zhuǎn)彎處不損失機(jī)械能）。套在AB桿上的小球自A點(diǎn)靜止釋放，分別沿AB軌道和ACB軌道運(yùn)動(dòng)，如果BA與CA的夾角為37°，則沿ACB軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間與沿AB軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間之比為（）A．3:2 B．1:1 C．2:1 D．4:35．（多選）如圖所示，水平地面上有一斜面體B，質(zhì)量2kg，傾角θ=37。，斜面體上有一小物塊A，質(zhì)量1kg，物塊A與斜面體B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。給小物塊A施加一個(gè)垂直斜面向下的作用力F，讓小物塊A沿斜面加速下滑，加速度大小1m/s2，斜面體B始終保持靜止不動(dòng)，重力加速度取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，則（）A．作用力F大小為10N B．作用力F大小為2NC．物體所受合外力大小為2N D．斜面體B對地面的壓力大小為31N6．一物塊以一定的初速度從光滑斜面底端a點(diǎn)上滑，最高可滑至b點(diǎn)，后又滑回a點(diǎn)，c是ab的中點(diǎn)，如圖所示。已知物塊從a上滑至b所用的時(shí)間為t，下列說法正確的是（）A．物塊從a運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間與從c運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間之比為1：2B．物塊上滑過程的加速度與下滑過程的加速度等大反向C．物塊下滑時(shí)從b運(yùn)動(dòng)至c所用時(shí)間為3D．物塊上滑通過c點(diǎn)的速度大于整個(gè)上滑過程中的平均速度7．小滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端C點(diǎn)上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回到底端。利用頻閃儀分別對上滑和下滑過程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示，兩圖中最上端和最下端的滑塊均為剛好運(yùn)動(dòng)到B、C兩點(diǎn)時(shí)被拍攝到，A點(diǎn)為B、C間的一點(diǎn)。若滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的是（）A．摩擦力大小之比為1:1B．物體上滑時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，所以乙圖對應(yīng)上滑過程C．上滑和下滑過程中加速度大小之比為4:3D．圖甲與圖乙中滑塊在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2:18．如圖所示，固定的傾角為37°的粗糙斜面上放置一長方體物塊，現(xiàn)用一大小等于物塊重力，方向與斜面成37°角斜向下的推力推動(dòng)物塊（力的作用線在斜面上的投影與斜面底邊平行），物塊在斜面上恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為sin37°=0.6cos37°=0.8A．34 B．54 C．569．如圖所示，足夠長的斜面傾角為θ，一質(zhì)量為m的物塊恰好能沿斜面勻速下滑。物塊在沿斜面勻速下滑過程中，在豎直平面內(nèi)給物塊一任意方向（α角任意）的外力F，斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．物塊沿斜面下滑過程中，地面對斜面的摩擦力為零B．當(dāng)α=90°-θ時(shí)，物塊沿斜面下滑過程中，地面對斜面摩擦力向左C．若F豎直向下，則物體會(huì)加速下滑D．若F拉著物塊沿斜面勻速上滑，則F的最小值為mgsinθ10．如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A上的頂端O處，細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2kg的小球靜止在A上。若滑塊從靜止向左勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a（取g=10m/sA．當(dāng)a=5m/s2B．當(dāng)a=10m/s2C．當(dāng)a=10m/sD．當(dāng)a=15m/s211．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)木塊P、Q疊放在光滑的水平地面上，P、Q接觸面的傾角為θ?，F(xiàn)在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相對靜止一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有（）

A．木塊Q對地面的壓力可能小于2mgB．當(dāng)F增大時(shí)，P、Q間的摩擦力一定增大C．若加速度a=gtanθ，則P受到摩擦力為零D．若加速度a<gtanθ，則P受到摩擦力方向沿斜面向下12．如圖所示，傾角為θ的光滑斜面與光滑水平面平滑連接，在斜面底部有一物體B自靜止開始向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)在斜面頂端有一物體A，自靜止開始自由下滑．試求：（1）物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度與下滑時(shí)間的關(guān)系式；（2）為使A不能追上B，物體B的加速度a的取值范圍。（重力加速度為g）

13．可愛的企鵝喜歡在冰面上游玩，如圖所示，有一企鵝在傾角為37°的斜面上，靠腳爪抓冰面，先以加速度a=0.5ms2，從冰面底部由靜止開始沿直線向上勻加速“奔跑”，t=8s時(shí)，突然臥倒，以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點(diǎn)，完成一次游戲（企鵝在滑動(dòng)過程中姿勢保持不變）。若企鵝肚皮與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）企鵝向上勻加速“奔跑”的位移大??；（2）從靜止開始10s

14．如圖所示，傾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量m=35kg的小滑塊在斜面上恰好能勻速下滑（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）若用一個(gè)水平推力推著木塊靜止在斜面上，求推力的最大值是多少？

15．如圖所示，質(zhì)量為1kg的物塊放在傾角為30°的固定斜面上，在F=103N與斜面成30°角的力作用下，物塊從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=36（1）物塊的速度為15m/s時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間；（2）當(dāng)物塊的速度為15m/s時(shí)，撤去拉力F，則撤去拉力F后經(jīng)多長時(shí)間物塊的速度大小為9m/s。16．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物塊放在傾角θ=37°的斜面體上，斜面體的質(zhì)量M=4kg，斜面體與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，地面光滑，現(xiàn)對斜面體施一水平推力F，要使物塊相對斜面靜止，試確定推力F的取值范圍。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取sin37°=0.6，cos37°=0.8

17．某一特殊運(yùn)貨框架ABCD置于粗糙水平路面上，其質(zhì)量為M=30kg，框架內(nèi)斜面AC與水平面的夾角θ=37°，且與BC面垂直，框架里面放置一表面光滑，質(zhì)量為m=20kg的球體，框架靜止時(shí)，球體與頂部AB間有一很小的間隙（間隙遠(yuǎn)小于球體的半徑可忽略不計(jì)）。整個(gè)框架在水平拉力F（圖中未畫出）的作用下以v=16m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，（1）勻速行駛時(shí)，球體對框架AC面和BC面的彈力分別為多少；（2）撤去外力后，測量框架滑行的距離為32m，則拉力F的大小是多少；（3）出于安全考慮，運(yùn)輸途中球不能擠壓AB面，則對框架的水平拉力F應(yīng)滿足什么條件？18．用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m1=1kg的物體，靜止時(shí)彈簧伸長量為L，現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為m2=（1）求物體受到的摩擦力為多大。（2）若換一質(zhì)量為m3=6kg的物體置于斜面上用相同的彈簧拉?。僭O(shè)此物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ=13斜面模型答案1．【答案】AD2．【答案】C3．【答案】A4．【答案】D5．【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)A物塊的受力可知mAgA錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可知F合=ma=1NC錯(cuò)誤；D．由A、B整體受力分析可知(6．【答案】D【詳解】B．斜面光滑，則物塊上滑過程的加速度與下滑過程的加速度等大同向，均沿斜面向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；AC．物塊從b運(yùn)動(dòng)到a的過程，根據(jù)相等位移的時(shí)間關(guān)系可知從b到c的時(shí)間與從c到a的時(shí)間之比為1:(2?1)，則物塊從a運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間與從c運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間之比為(2?1):1，因物塊從a上滑至b所用的時(shí)間為t，則物塊下滑時(shí)從b運(yùn)動(dòng)至c所用時(shí)間為t2，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；D．物塊上滑過程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，在前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度大于后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度，因此前一半時(shí)間內(nèi)的位移大于后一半時(shí)間內(nèi)的位移，因此中間時(shí)刻物塊位于ab中點(diǎn)c上面的某點(diǎn)d，由于物塊做減速運(yùn)動(dòng)，c故選D。7．【答案】A【詳解】A．令斜面傾角為θ，由于斜面對物體的支持力始終等于重力大小垂直于斜面的分力，根據(jù)f=μN(yùn)=μmgcosθ可知滑動(dòng)摩擦力大小一定，即摩擦力大小之比為1:1，故A正確；B．結(jié)合上述，在上滑對物體進(jìn)行受力分析，則有mgsinθ+f=m利用逆向思維，結(jié)合位移公式有x=12a1t12=解得t1t2=12結(jié)合上述解得a1a2=41即上滑和下滑過程中加速度大小之比為4:1，故C錯(cuò)誤；D．利用逆向思維，滑塊在8．【答案】D【詳解】物塊所受支持力FN=mgcos37°+Fsin37物塊所受摩擦力Ffμ(mgcos37°9．【答案】A【詳解】AB．根據(jù)題意可知，未加F時(shí)，物塊勻速下滑，受力平衡，物塊的受到重力、支持力和摩擦力的作用，由平衡條件得mgsinθ=μmgcosθ解得物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=tanθ物塊勻速下滑過程中，整體水平方向受力平衡，則地面對斜面的摩擦力為零；若對物塊施加一個(gè)沿斜面方向的力，物塊下滑過程中對斜面的作用力沒有變，斜面受力情況不變，則地面對斜面的摩擦力仍為零；若對物體施加一個(gè)垂直于斜面方向的力F1，物塊下滑過程中，對斜面的壓力增加F1、摩擦力增加μF1，根據(jù)幾何關(guān)系可知μF1F1=μ=tanθ故此時(shí)物塊對斜面的作用力方向仍向下，地面對斜面的摩擦力為零；在豎直平面內(nèi)給物塊一任意方向（α角任意）的外力F，此力F可以分解為垂直于斜面方向和沿斜面方向，而施加沿斜面方向的力、垂直于斜面方向的力時(shí)，地面對斜面的摩擦力均為零，所以無論對物塊施加什么方向的力，在停止運(yùn)動(dòng)前，地面對斜面的摩擦力均為零，A正確，B錯(cuò)誤；C．若F豎直向下，物塊受到的摩擦力增加了μFcosθ，沿斜面向下的力增加了F10．【答案】D【詳解】BC．以小球?yàn)樵c(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸建立直角坐標(biāo)系，若斜面給小球的支持力為零，由牛頓第二定律有Tcos45°=maTsin45°=mg解得a=10m/sT拉sin45°+FNsin45°=mgT拉cos45°?F拉11．【答案】C【詳解】A．以木塊P、Q整體為研究對象，在豎直方向上受力平衡，則有FN=2mg由牛頓第三定律可知，木塊Q對地面的壓力為2mg，A錯(cuò)誤；B．P、Q保持相對靜止一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若F較小時(shí)，P有向下滑動(dòng)的趨勢，摩擦力沿斜面向上；若F較大時(shí)，P有向上滑動(dòng)的趨勢，摩擦力沿斜面向下，因此在F增大的過程中，摩擦力可能增大，也可能減小，也可能先減小后反向增大，B錯(cuò)誤；C．對P受力分析，假設(shè)P受Q的摩擦力沿斜面向上為f，Q對P的支持力為N，在水平方向由牛頓第二定律可得Nsinθ?fcosθ=ma在豎直方向由平衡條件可得Ncosθ+fsinD．由C選項(xiàng)分析計(jì)算可知，若加速度a<gtanθ，則P有向下滑動(dòng)的趨勢，因此P受到摩擦力方向沿斜面向上，D錯(cuò)誤。故選C。12．【答案】（1）v=gsinθ?t；（2）a>12gsin【詳解】（1）A在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a1=gsinθ物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度與下滑時(shí)間的關(guān)系式v=g（2）設(shè)物體A下滑到低端時(shí)的時(shí)間為t，速度為v1，則有v1=gsinθ?t1設(shè)A在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，A恰好追上B的條件為位移和速度滿足v1t2=12故A追不上B的條件為a>13．【答案】（1）16m；（2）12.5m，21.5m【詳解】（1）企鵝向上加速的位移大小由x1=（2）t=8s時(shí)，企鵝的速度v=at=4ms解得a1=8ms2設(shè)經(jīng)過時(shí)間勻減速到最高點(diǎn)的位移為x2mgsin37°?μmgcos37°=ma2解得ax3=12a2t2s=14．【答案】（1）0.75；（2）1200【詳解】（1）小滑塊在斜面上，對斜面的壓力FN=mgcos37°摩擦力F（2）以物塊為對象受力分析如圖所示，設(shè)推力最大值為F

在平行于斜面的方向上，有F在垂直于斜面的方向上，有N?F又f=μN(yùn)聯(lián)立計(jì)算得出F=15．【答案】（1）1.5s；（2）0.8s和5.6s【詳解】（1）對物塊受力分析如圖所示根據(jù)牛頓第二定律有Fcos30°?f?mg聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)求得a1當(dāng)運(yùn)動(dòng)的速度為v=15則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t（2）撤去拉力后，物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)，由mgsin30°+μmg撒去拉力后，當(dāng)物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)速度第一次變?yōu)?m/s時(shí)，此過程物運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t此時(shí)物塊的速度向上，之后物體繼續(xù)向上滑，則經(jīng)過此階段t3時(shí)間速度減到零，又由于μ<tanθ所以物塊的速度減速到零后會(huì)反向下滑，物塊沿斜面向下滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin30°?μmgcosv2=9m/s，t4此時(shí)物塊的