2018年高考物理二輪復習 真題模型再現(xiàn)1 斜面體模型學案

1、真題模型再現(xiàn)(一)斜面體模型來源圖例考向模型核心歸納2013新課標全國卷第15題受力分析、靜摩擦力、平衡的臨界問題斜面模型是中學物理中常見的模型之一。斜面模型的基本問題有物體在斜面上的平衡、運動及受力問題。1.常考的斜面模型(1)斜面中的“平衡類模型”(2)斜面中的“動力學模型”(3)斜面中的“連接體模型”2.模型解法(1)注意斜面的幾何特點，尤其是斜面的角度關系的應用。(2)利用共點力的平衡條件、牛頓運動定律、勻變速運動規(guī)律以及功能關系列方程。(3)注意整體法與隔離法、合成法、正交分解法等物理方法的應用。2015新課標全國卷第20題受力分析、運動的圖象、牛頓第二定律2015新課標全國卷第25

2、題受力分析、滑動摩擦力、勻變速直線運動、牛頓運動定律2016新課標全國卷第24題安培力、物體的平衡、歐姆定律、法拉第電磁感應定律【預測1】 (多選)(2017廣東省百校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考)如圖13所示，地面上固定一個斜面，斜面上疊放著A、B兩個物塊并均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊A施加一斜向上的力F作用，A、B兩個物塊始終處于靜止狀態(tài)。則木塊B的受力個數(shù)可能是()圖13A.3個 B.4個C.5個 D.6個解析對A受力分析可得，A受豎直向下的重力、斜向左上方的拉力F、豎直向上的支持力及水平向右的摩擦力，對B受力分析可得，B受重力、A對B的壓力、斜面的支持力、A對B向左的摩擦力，且斜面若對B沒有摩擦力則

3、B受到4個力，若斜面對B有摩擦力則B受5個力，選項A、D錯誤，B、C正確。答案BC【預測2 (2017天津靜海區(qū)模擬)如圖14甲所示，一物塊放在粗糙斜面體上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面體和物塊始終處于靜止狀態(tài)，當F按圖乙所示規(guī)律變化時，物塊與斜面體間的摩擦力大小變化規(guī)律可能是圖中的()圖14解析在t0時刻F為零，t0以后摩擦力和重力沿斜面向下的分力等大、反向，摩擦力恒定不變，故A、B錯誤；若剛開始Fmgsin ，此時有Fmgsin Ff，隨著F的減小，摩擦力也在減小，當Fmgsin 時，摩擦力減小到零，F(xiàn)繼續(xù)減小，有FFfmgsin ，則摩擦力增大，當F減小到零后Ffmgsin ，摩擦

4、力恒定不變，這種情況下，摩擦力先減小后增大；若剛開始Fmgsin ，有FFfmgsin ，隨著F的減小摩擦力在增大，當F減小到零后Ffmgsin ，摩擦力恒定不變，這種情況下，摩擦力先增大，然后不變，故C錯誤，D正確。答案D【預測3】 (2017河北衡水中學一調)將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為，一光滑輕環(huán)套在桿上。一個大小和質量都不計的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上，用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向，如圖15所示?，F(xiàn)水平向右拉繩，當輕環(huán)重新靜止不動時，OP繩與天花板之間的夾角為()圖15A.90 B.45C. D.45解析對輕環(huán)Q進行受力分析如圖

5、甲，則只有繩子的拉力垂直于桿時，繩子的拉力沿桿的方向沒有分力，輕環(huán)重新靜止不動，由幾何關系可知，PQ繩與豎直方向之間的夾角是。對滑輪進行受力分析如圖乙，由于滑輪的質量不計，則OP對滑輪的拉力與兩段繩子上拉力的合力大小相等，方向相反，所以OP的方向一定在兩段繩子夾角的角平分線上，由幾何關系得OP與豎直方向之間的夾角45，則OP與天花板之間的夾角為9045，故選項D正確。答案D課時跟蹤訓練一、選擇題(16題為單項選擇題，710題為多項選擇題)1.(2017江西南昌調研)已知直升機飛行時所受的空氣阻力與其運動方向相反，當其水平勻速飛行時，需調整旋翼的旋轉平面使其與前進方向成某一角度(如圖1所示)。若

6、空氣對旋翼產(chǎn)生的升力垂直于旋翼旋轉的平面，直升機重力為G，則直升機勻速向前飛行時，空氣對旋翼的升力大小為()圖1A.G B. C. D.解析直升機勻速向前飛行時，對飛機受力分析，由平衡條件可知空氣對旋翼的升力大小為F，B正確。答案B2.一通電直導體棒用兩根絕緣輕質細線懸掛在天花板上，靜止在水平位置(如正面圖)?，F(xiàn)在通電導體棒所處位置加上勻強磁場，使導體棒能夠靜止在偏離豎直方向角(如側面圖)的位置。如果所加磁場的強弱不同，則磁場方向的范圍是(以下選項中各圖，均是在側面圖的平面內畫出的，磁感應強度的大小未按比例畫)()圖2解析對導體棒受力分析可知，導體棒受到的安培力與重力和繩子的拉力的合力大小相等

7、，方向相反，故由左手定則可以判斷出磁場的方向范圍，故C正確。答案C3.如圖3所示，質量為2 kg的物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，水平地面足夠大。t0時，物體以2 m/s的初速度向右運動，同時對物體施加一個水平向左的大小恒為2 N 的拉力F，向右為正方向，取g10 m/s2，則在t0之后()圖3A.物體所受摩擦力不會變化B.物體所受摩擦力會由4 N變?yōu)? NC.物體所受摩擦力會由4 N變?yōu)? ND.物體所受摩擦力會由4 N變?yōu)? N解析分析摩擦力問題的關鍵是弄清楚是滑動摩擦力還是靜摩擦力，由題意知，剛開始物體向右運動，所以物體受到向左的滑動摩擦力為4 N；又因為t0時，物體受到向左的水平

8、恒力，所以物體會向右做勻減速直線運動直到速度為0；之后水平恒力小于最大靜摩擦力，故物體受到向右的靜摩擦力，與水平恒力等大反向，大小為2 N，選項B正確。答案B4.(2017洛陽市高三第一次統(tǒng)考)如圖4甲所示，光滑導軌水平放置在與水平方向夾角為60的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定圖甲中B的方向為正方向)，導體棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平拉力作用下始終處于靜止狀態(tài)，規(guī)定ab的方向為電流的正方向，水平向右的方向為拉力的正方向，則在0t1時間內，能正確反映流過導體棒ab的電流I和導體棒ab所受水平拉力F隨時間

9、t變化的圖象是()圖4解析在0t1時間內，磁感應強度變化率，由法拉第電磁感應定律可知產(chǎn)生的感應電動勢恒定，感應電流恒定，選項A、B錯誤；根據(jù)楞次定律可判斷出ab中感應電流方向為b指向a，導體棒所受安培力F安BIL，0t0時間內，F(xiàn)安斜向下右方，隨時間均勻減小，t0t1時間內，F(xiàn)安斜向左上方，隨時間均勻增大，由平衡條件可知，導體棒所受水平拉力F時刻與F安在水平方向上的分力等大反向，選項D正確，C錯誤。答案D5.如圖5所示，在水平地面上放置一個質量為M的斜面體(斜面光滑)，斜面體上放置一個質量為m的物塊，物塊與固定在墻面上的輕質彈簧相連，彈簧的軸線始終與斜面平行。若物塊在斜面上做往復運動的過程中，

10、斜面體始終保持靜止，則圖中畫出的關于地面對斜面體的摩擦力Ff與時間t的關系圖象正確的是()圖5解析設斜面體M的傾角為，以物塊m為研究對象，可知斜面體對m的支持力為FNmgcos ，以斜面體M為研究對象，經(jīng)受力分析可知地面對斜面體的摩擦力為FfFNsin mgsin cos mgsin 2，故選項C正確。答案C6.(2017河北保定二模)如圖6所示，兩根剛性輕桿上端由自由旋轉軸A連接，輕桿下端固定一根自然伸長的勻質輕彈簧，圍成邊長為L的等邊三角形ABC，將此裝置豎直放在光滑水平面上，在軸A處施加豎直向下的、大小為F的作用力，彈簧被拉伸一定長度，若此時彈簧彈力大小恰為，則彈簧的勁度系數(shù)為()圖6A

11、. B.C. D.解析設F與AB的夾角為，F(xiàn)作用在AB桿上的分力為F，則2Fcos F，F(xiàn)sin kx，兩式聯(lián)立解得tan 1，所以平衡時AB與AC垂直。由幾何知識可得彈簧的伸長量為xLL，由kx，解得k，故B正確。答案B7.(2017昆明模擬)如圖7所示，有兩條和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一根質量為m的金屬桿(內阻不計)從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時間，金屬桿的速度達到最大速度vm，則()圖7A.如果B變大，vm將變大B.如果變大，vm將變大C.如果R變大，vm將變大D.如果m變小，vm將變大解析當金

12、屬桿勻速運動時速度最大，對金屬桿受力分析，由平衡條件得mgsin BIl0，由法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律得I，解得vm，分析得B、C正確。答案BC8.把a、b兩個完全相同的導體小球分別用長為l的絕緣細線拴接，小球質量均為m。先讓a球帶上q的電荷量并懸掛于O點，如圖8所示?，F(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(圖中未畫出)，兩球接觸后由于靜電斥力分開，平衡時兩球相距l(xiāng)。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，帶電小球可視為點電荷。關于a球所受的靜電力大小F及O點處的場強大小E下列正確的是()圖8A.Fmg B.FmgC.E D.E解析對平衡時的a球受力分析如圖所示，由正交分解法可得FTsin 6

13、0mg，F(xiàn)Tcos 60F，聯(lián)立解得Fmg，選項A正確，B錯誤；兩小球接觸后電荷量會平分，則每個小球的電荷量都為，由點電荷的場強公式可得EaEbk，由平行四邊形定則可得E2Eacos 30，選項C錯誤，D正確。答案AD9.在如圖9所示的裝置中，兩物塊A、B的質量分別為mA、mB，而且mAmB，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，設此時動滑輪右端的輕繩與水平面之間的夾角為，若小車向左緩慢移動一小段距離并停下來后，整個系統(tǒng)再次保持靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是()圖9A.物塊A的位置將變高B.物塊A的位置將變低C.輕繩與水平面的夾角將變大D.輕繩與水平面的夾角將不變解析當小車向左緩慢移動一小段距離后，輕繩所受到的

14、拉力大小不變，以輕質動滑輪與輕繩的接觸點O為研究對象，分析O點的受力情況，作出O點的受力分析圖如圖所示，設繩子的拉力大小為F，兩繩子的夾角為2，由于動滑輪兩側繩子的拉力關于豎直方向有對稱性，則有2Fcos mBg，由于FmAg保持不變，由此可知，角保持不變，由幾何知識可得，90，則保持不變，當小車向左緩慢移動一小段距離后，動滑輪將下降，則物塊A的高度增大，故選項A、D正確，B、C錯誤。答案AD10.(2017天津理綜，8)如圖10所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正

15、確的是()圖10A.繩的右端上移到b，繩子拉力不變B.將桿N向右移一些，繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D.若換掛質量更大的衣服，則衣架懸掛點右移解析設兩桿間距離為d，繩長為l，Oa、Ob段長度分別為la和lb，則llalb，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為和，受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等，F(xiàn)aFbF，則。滿足2Fcos mg，dlasin lbsin lsin ，即sin ，F(xiàn)，d和l均不變，則sin 為定值，為定值，cos 為定值，繩子的拉力保持不變，故A正確，C錯誤；將桿N向右移一些，d增大，則sin 增大，cos 減小，繩子的拉力增大，故B正確；若換掛質量更大的

16、衣服，d和l均不變，繩中拉力增大，但衣服的位置不變，D錯誤。答案AB二、非選擇題11.如圖11甲所示，在水平地面上固定一對與水平面傾角為的光滑平行導電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源。將一根質量為m的直導體棒ab放在兩軌道上，導體棒與兩軌道垂直。通過導體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，圖乙為圖甲沿ab方向觀察的平面圖。若重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強磁場，使導體棒在軌道上保持靜止。圖11(1)請在圖乙所示的平面圖中畫出導體棒受力的示意圖；(2)求出磁場對導體棒的安培力的大?。?3)如果改變軌道所在空間的磁場方向，試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場的磁感應強度B的最小值的大小和方向。解析(1)如圖所示。(2)根據(jù)共點力的平衡條件可知，磁場對導體棒的安培力的大小Fmgtan 。(3)要使磁感應強度最小，則要求安培力最小。根據(jù)受力情況可知，最小安培力Fminmgsin ，方向平行于軌道向上。所以最小磁感應強度Bmin根據(jù)左手定則可判斷出此時的磁感應強度的方向為垂直軌道平面向上。答案(1)見解析圖(2)mgtan (3)垂直軌道平面向上12.質量為M、傾角為的木楔在水平面上保持靜止，質量為m的木塊剛好可以在木楔上表面勻速下滑，現(xiàn)在用與木楔上表面成角的力F拉著木塊勻速上滑，如圖12所示。重力加速度