利用加速度对斜面物体运动模型进行力学分析
2017-12-13浙江
教学考试(高考物理) 2017年6期
浙江 厉 杰
邂逅加速度那一刻,便已柳暗花明。
利用加速度对斜面物体运动模型进行力学分析

在高中物理中,特别是高考模型里,斜面上的物体运动是一个非常重要的模型,常会在各省高考中出现,还会结合平抛、传送带、电场、磁场等其他模型一同出现。近年全国各地高考都以不同形式考查了这一模型。掌握这一基础模型,再由此拓展到与其他模型结合的题目,对于高中学生而言,显得尤为重要。
斜面上物体运动是一个范围非常广的模型,我们在这里要讨论的是如何用加速度去快速解决物体、斜面、地面三者间的作用力问题。
一、物体在斜面上处于平衡状态
【例1】(2013·北京卷第16题)如图1所示,倾角为θ、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是
( )

A.木块受到的摩擦力大小是mgcosθ
B.木块对斜面体的压力大小是mgsinθ
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinθcosθ
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
【例2】(2011·海南卷第5题)如图2所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力
( )

A.等于零
B.不为零,方向向右
C.不为零,方向向左
D.不为零,速度较大时向左,速度较小时向右
上面两道高考题的考点基本相同,都是研究斜面上物体处于平衡状态时物体、斜面、地面三者的受力情况。
解法一
物体受力分析如图3所示:

建立直角坐标系,对重力进行正交分解。可得:
f-mgsinθ=0
N-mgcosθ=0
同理:可以对斜面进行受力分析求解斜面和地面间的作用力。……
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