《2012高考物理 考前沖刺Ⅱ專題02 斜面問題的解題方法和技巧》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2012高考物理 考前沖刺Ⅱ專題02 斜面問題的解題方法和技巧(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2012考前沖刺物理
1. 相距為20cm的平行金屬導軌傾斜放置,如圖1.03,導軌所在平面與水平面的夾角為,現(xiàn)在導軌上放一質量為330g的金屬棒ab,它與導軌間動摩擦系數(shù)為,整個裝置處于磁感應強度B=2T的豎直向上的勻強磁場中,導軌所接電源電動勢為15V,內阻不計,滑動變阻器的阻值可按要求進行調節(jié),其他部分電阻不計,取,為保持金屬棒ab處于靜止狀態(tài),求:
(1)ab中通入的最大電流強度為多少?
(2)ab中通入的最小電流強度為多少?
導體棒ab在重力、靜摩擦力、彈力、安培力四力作用下平衡,由圖2中所示電流方向,可知導體棒所受安培力水平向右。當導體棒所受
2、安培力較大時,導體棒所受靜摩擦力沿導軌向下,當導體棒所受安培力較小時,導體棒所受靜摩擦力沿導軌向上。
(1)ab中通入最大電流強度時受力分析如圖2,此時最大靜摩擦力沿斜面向下,建立直角坐標系,由ab平衡可知,x方向:
y方向:由以上各式聯(lián)立解得:
(2)通入最小電流時,ab受力分析如圖3所示,此時靜摩擦力,方向沿斜面向上,建立直角坐標系,由平衡有:
x方向:
2. 物體置于光滑的斜面上,當斜面固定時,物體沿斜面下滑的加速度為,斜面對物體的彈力為。斜面不固定,且地面也光滑時,物體下滑的加速度為,斜面對物體的彈力為,則下列關系正確的是:
A. B.
C.
3、 D.
當斜面可動時,對物體來說是相對斜面這個加速參考系在作加速運動,而且物體和參考系的運動方向不在同一條直線上,利用常規(guī)的方法難于判斷,但是利用矢量三角形法則能輕松獲解。
如圖4所示,由于重力的大小和方向是確定不變的,斜面彈力的方向也是惟一的,由共點力合成的三角形法則,斜面固定時,加速度方向沿斜面向下,作出的矢量圖如實線所示,當斜面也運動時,物體并不沿平行于斜面方向運動,相對于地面的實際運動方向如虛線所示。所以正確選項為B。
3. 帶負電的小物體在傾角為的絕緣斜面上,整個斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強電場中,如圖1.04所示。物體A的質量為m,電量為-q,
4、與斜面間的動摩擦因素為,它在電場中受到的電場力的大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開始下滑,經時間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強磁場,磁場方向與電場強度方向垂直,磁感應強度大小為B,此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面。
(1)物體A在斜面上的運動情況?說明理由。
(2)物體A在斜面上運動過程中有多少能量轉化為內能?(結果用字母表示)
(1)物體A在斜面上受重力、電場力、支持力和滑動摩擦力的作用,<1>小物體A在恒力作用下,先在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動;<2>加上勻強磁場后,還受方向垂直斜面向上的洛倫茲力作用,方可使A離開斜面,故磁感應強度方向應垂直紙面向
5、里。隨著速度的增加,洛倫茲力增大,斜面的支持力減小,滑動摩擦力減小,物體繼續(xù)做加速度增大的加速運動,直到斜面的支持力變?yōu)榱?,此后小物體A將離開地面。
(2)加磁場之前,物體A做勻加速運動,據(jù)牛頓運動定律有:
物體A在斜面上運動的全過程中,重力和電場力做正功,滑動摩擦力做負功,洛倫茲力不做功,根據(jù)動能定理有:
物體A克服摩擦力做功,機械能轉化為內能:
4. 如圖1.05所示,在水平地面上有一輛運動的平板小車,車上固定一個盛水的杯子,杯子的直徑為R。當小車作勻加速運動時,水面呈如圖所示狀態(tài),左右液面的高度差為h,則小車的加速度方向指向如何?加速度的大小為多少?
6、
我們由圖可以看出物體運動情況,根據(jù)杯中水的形狀,可以構建這樣的一個模型,一個物塊放在光滑的斜面上(傾角為),重力和斜面的支持力的合力提供物塊沿水平方向上的加速度,其加速度為:。
我們取杯中水面上的一滴水為研究對象,水滴受力情況如同斜面上的物塊。由題意可得,取杯中水面上的一滴水為研究對象,它相對靜止在“斜面”上,可以得出其加速度為,而,得,方向水平向右。
5. 如圖1.06所示,質量為M的木板放在傾角為的光滑斜面上,質量為m的人在木板上跑,假如腳與板接觸處不打滑。
(1)要保持木板相對斜面靜止,人應以多大的加速度朝什么方向跑動?
(2)要保持人相對于斜面的位置不變,人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向運動?
答案:(1)要保持木板相對斜面靜止,木板要受到沿斜面向上的摩擦力與木板的下滑力平衡,即,根據(jù)作用力與反作用力人受到木板對他沿斜面向下的摩擦力,所為
所以木板受到的合力為:
方向沿斜面向下。
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