一2教师版交城中学2016届高三边缘生物理强化训练课案.doc

交城中学2016届高三边缘生物理强化训练一 专题2　力学模型 一、斜面问题 在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题．如2009年高考全国理综卷Ⅰ第25题、北京理综卷第18题、天津理综卷第1题、上海物理卷第22题等，2008年高考全国理综卷Ⅰ第14题、全国理综卷Ⅱ第16题、北京理综卷第20题、江苏物理卷第7题和第15题等．在前面的复习中，我们对这一模型的例举和训练也比较多，遇到这类问题时，以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法． 1．自由释放的滑块能在斜面上(如图－1 甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝gtan θ． 图－1甲 2．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1 甲所示)： (1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零； (2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右； (3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左． 3．自由释放的滑块在斜面上(如图－1乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)． 图－1乙滑块受重力,支持力和摩擦力,三力平衡,列等式可得摩擦系数μ=tanθ,而且支持力和摩擦力的合力与重力是一对平衡力,所以它的方向是竖直向上的.施加外力后,可将外力分解到支持力和摩擦力方向上,由于滑块停止前摩擦力与支持力始终保持比例关系即μ=tanθ,所以合力方向仍然竖直向上,只是大小由于受外力的影响发生变化.因为斜面M受到滑块给的作用力就是滑块受到的摩擦力与支持力合力的反作用力,方向是竖直向下的,所以与地面的摩擦力仍为零4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图－2所示)： 图9－2 (1)向下的加速度a＝gsin θ时，悬绳稳定时将垂直于斜面； (2)向下的加速度a＞gsin θ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上； (3)向下的加速度a＜gsin θ时，悬绳将偏离垂直方向向下． 5．在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如图9－3所示)： 图9－3 (1)落到斜面上的时间t＝； (2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tan α＝2tan θ，与初速度无关； (3)经过tc＝ 小球距斜面最远，最大距离d＝．6．如图9－4所示，当整体有向右的加速度a＝gtan θ时，m能在斜面上保持相对静止． 图9－4 7．在如图9－5所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab棒所能达到的稳定速度vm＝． 图9－58．如图9－6所示，当各接触面均光滑时，在小球从斜面顶端滑下的过程中，斜面后退的位移s＝ L． 图9－6●例1　有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性． 举例如下：如图9－7甲所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上．把质量为m的滑块B放在A的斜面上．忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a＝ gsin θ，式中g为重力加速度． 图9－7甲 对于上述解，某同学首先分析了等号右侧的量的单位，没发现问题．他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”．但是，其中有一项是错误的，请你指出该项[2008年高考·北京理综卷](　　) A．当θ＝0°时，该解给出a＝0，这符合常识，说明该解可能是对的 B．当θ＝90°时，该解给出a＝g，这符合实验结论，说明该解可能是对的 C．当Mm时，该解给出a≈gsin θ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 D．当mM时，该解给出a≈，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 【解析】当A固定时，很容易得出a＝gsin θ；当A置于光滑的水平面时，B加速下滑的同时A向左加速运动，B不会沿斜面方向下滑，难以求出运动的加速度． 图9－7乙 设滑块A的底边长为L，当B滑下时A向左移动的距离为x，由动量守恒定律得： M＝m 解得：x＝ 当mM时，x≈L，即B水平方向的位移趋于零，B趋于自由落体运动且加速度a≈g． 选项D中，当mM时，a≈＞g显然不可能． [答案]　D 【点评】本例中，若m、M、θ、L有具体数值，可假设B下滑至底端时速度v1的水平、竖直分量分别为v1x、v1y，则有： ＝＝ mv1x2＋mv1y2＋Mv22＝mgh mv1x＝Mv2 解方程组即可得v1x、v1y、v1以及v1的方向和m下滑过程中相对地面的加速度．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，也可粗糙；既可能固定，也可运动运动又分匀速变速；既可能是一个