|
以斜面为素材可以考查物体受力的示意图；可以通过实验求解物体平均速度；可以研究物体动能与重力势能之间的转化；可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响；可以研究动能的大小与哪些因素有关；可以求解机械效率等问题。而这些问题都属于初中物理重要的知识点。本文以斜面为载体，专门阐述与斜面有关的各类试题及其解析，目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议。 1.以斜面为载体进行受力分析 在斜面上静止的物体一共受到3个力的作用，分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的静摩擦力。沿着斜面向下运动的物体一共受到3个力的作用，分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的滑动摩擦力。注意不能分析下滑力，因为下滑力是属于物体重力的分力。 2.以斜面为载体，做力的示意图 重力的用点在物体的重心，方向竖直向下；支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体；摩擦力的方向与物体运动方向相反．做力的示意图应该注意的是一个物体受到多个力作用时，要注意每个力的作用点、大小、方向。 3.以斜面为载体，进行探究实验 在初中物理中，以斜面为载体的实验有测量平均速度、探究牛顿第一定律、研究斜面的机械效率与哪些因素有关等。物体能从斜面上滑下是因为它受到重力的作用。物体在斜面上具有重力势能，到达斜面底端具有动能。可以考查惯性、功的大小比较、机械能守恒、力与运动的关系，涉及到的知识点较多，综合性较强，要求学生具有扎实的力学基础。 重点：探究斜面的机械效率实验 (1)原理：η=W有/W总 (2)应测物理量：拉力F、斜面长度L、物体重力G、斜面的高h。 (3)器材：刻度尺、弹簧测力计。 (4)注意：必须匀速拉动弹簧测力计使物体从斜面底端匀速到达顶端。目的是保证测力计示数大小不变。 (5)结论：影响斜面机械效率高低的主要因素有：摩擦力、斜面倾斜角。 4.以斜面为载体，计算机械效率等相关问题 以斜面为载体的综合计算题，考查的知识点一般包括斜面的机械效率；速度公式及其应用；功率的计算．在解题时会用到速度公式v=s/t，功率P=Fv，根据W=Gh求出有用功，推力做的功W=Fs即总功，然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率． 【例题1】(2020四川南充)如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m，则物体受到的摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。 【答案】 (1) 1 (2) 75% 【解析】 (1)有用功W有=Gh=5N×3m=15J 总功W总=Fs=4N×5m=20J 额外功W额=W总-W有=20J-15J=5J 摩擦力f==1N (2)斜面的机械效率 η==75% 【对点练习】救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为 J，整个装置的机械效率为 ，小车A与斜面间的摩擦力大小为 N． 【答案】2×104；80%；1×103。 【解析】(1)小车质量m＝1t＝1000kg， 其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N， 钢绳做的有用功： W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J， (2)不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m， 拉力做的总功： W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J， 整个装置的机械效率： η＝＝×100%＝80%； (3)不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J， 由W额＝fL可得摩擦力： f＝＝＝1×103N。 【例题2】(2020山东聊城)如图所示，小明“测量平均速度”时，在带有刻度的斜面底端B处放一金属片，让小车从斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是() A. 小车通过AB段路程是9.00dm B. 小车碰撞金属片前、后运动状态发生了变化 C. 这个实验还能说明物体的运动不需要力来维持 D. 小车对斜面的压力和小车受到的重力是一对平衡力 【答案】AB 【解析】A．由图可知，小车通过AB段的路程s=10.00dm-1.00dm=9.00dm 故A正确； B．小车碰撞金属片前速度较大，碰撞金属片后，小车受到阻力，小车的速度为零，运动状态发生了变化，故B正确； C．这个实验能说明力是改变物体运动状态的原因，不能说明物体的运动不需要力来维持，故C错误； D．小车对斜面的压力和小车受到的重力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。 【对点练习】如图所示，滑块在斜面上匀速下滑，下列有关说法正确的是() A．滑块所受重力的方向垂直斜面向下 B．滑块所受弹力的施力物体是地面 C．滑块受到重力、弹力的作用 D．滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用 【答案】D 【解析】物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析即可求解，注意不能分析下滑力． A.重力的方向是竖直向下的，故A错误； B.物体受到的弹力方向垂直斜面向上，故B错误； C、D.物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析可知，物体受到重力、支持力，向上的滑动摩擦力，下滑力是效果力不能分析，故C错误，D正确．故答案为：D． 【例题3】(2020贵州黔西南)如图所示，物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。 因篇幅有限，完整版资源请进入物理好教师社群领取~ 物理好教师成长社群是什么 |
|
|
