高考物理复习 物块与斜面模型的解读和拓展-人教版高三全册物理素材

物块与斜面模型的解读和拓展模型解读：斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，各级各类考题中都会出现。高考物理中的斜面问题千变万化，既可能光滑，也可能粗糙；既可能固定，也可能运动，运动又分匀速和变速；既可能是一个斜面，也可能是多个斜面。求解斜面问题，能否做好斜面上物体的受力分析，尤其是斜面对物体的作用力（包括支持力和摩擦力）是解决问题的关键 模型拓展 1：物块沿斜面运动性质的判断例 1．（2013 高考广东理综第 20 题）如图，物体 P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平，现把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上，则（ ）A.、P 向下滑动 B、P 静止不动C、P 所受的合外力增大D、P 与斜面间的静摩擦力增大解析：设斜面的倾角为 θ,加上 Q，相当于增加了 P 的质量，受力分析列平衡方程得f=mgsinθ<μmgcosθ，当 m 增加时，不等式两边都增加，不等式仍然成立，即 P 静止不动，P 所受的合外力为零，P 与斜面间的静摩擦力 f=mgsinθ 增大，选项 BD 正确。答案：B D点评：物体在斜面上做什么运动取决于物体的受力情况和初始状态。如图 3 所示，对沿粗糙斜面自由下滑的物体做受力分析，物体受重力 mg、支持力 FN、动摩擦力 f，由于支持力，则动摩擦力，而重力平行斜面向下的分力为，所以当时，物体沿斜面匀速下滑，由此得，亦即。所以物体在斜面上自由运动的性质只取决于摩擦系数和斜面倾角的关系。当时 ， 物 体 沿 斜 面 加 速 速 下 滑 ， 加 速 度；当时，物体沿斜面匀速下滑，或恰好静止；当时，物体若无初速度将静止于斜面上；模型拓展 2：物块受到斜面的摩擦力的分析例 2、（2013 全国新课标理综 II 第 15 题）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2（F2>0）。由此可求出A、物块的质量B、斜面的倾角C、物块与斜面间的最大静摩擦力θ mg f FN y x D、物块对斜面的压力解析：设斜面倾角为 θ，斜面对物块的最大静摩擦力为 f。当 外 力 F 取 最 大 值 F1 时 ， 最 大 静 摩 擦 力 f 方 向 沿 斜 面 向 下 ， 由 平 衡 条 件 可 得 ：F1=f+mgsinθ；当外力 F 取最小值 F2 时，最大静摩擦力 f 方向沿斜面向上，由平衡条件可得： f+F2= mgsinθ；联立解得物块与斜面的最大静摩擦力 f=( F2-F1)/...