高考物理斜面模型主要有以下幾種:
1. 斜面與滑塊模型:粗糙斜面與滑塊在力作用下的運(yùn)動規(guī)律研究。
2. 傳送帶模型:傳送帶與物體的運(yùn)動規(guī)律研究,包括相對靜止的物體隨傳送帶運(yùn)動等現(xiàn)象。
3. 子彈射木塊模型:用子彈射穿木塊研究動量守恒。
4. 彈簧模型:物體間的相互作用,包括拉伸彈簧和壓縮彈簧。
5. 輕繩模型:物體間的連接作用,包括輕繩的受力分析、輕繩的伸長、輕繩的超重與失重等。
6. 輕桿模型:物體間的拉壓作用,包括桿的受力分析、桿的力的性質(zhì)(拉力、壓力、支持力等)。
7. 電磁感應(yīng)中的斜面模型:涉及電磁感應(yīng)的綜合題,通常在動量守恒和能量轉(zhuǎn)化的問題中。
8. 碰撞模型:涉及碰撞的物理過程,如完全非彈性碰撞、彈性碰撞等。
這些是高考物理斜面模型的一些主要類型,針對每種模型,可以針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí),以更好地應(yīng)對高考物理考試。
題目:一個質(zhì)量為5kg的物體被固定在水平面上,它與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3。現(xiàn)在用一個斜面將其沿水平面向右拉動,斜面的傾角為37°,斜面的質(zhì)量為2kg。求斜面對物體的彈力大小和地面對物體的摩擦力大小。
【分析】
物體受到重力、斜面的彈力、地面的摩擦力和斜面的支持力。物體在斜面上滑動時,受到斜面的滑動摩擦力,方向沿斜面向下。
【解答】
根據(jù)牛頓第二定律,物體受到的合力為:
$F_{合} = mgsin\theta - \mu(mg - N)$
其中,$m = 5kg$,$\theta = 37^{\circ}$,$g = 9.8m/s^{2}$,$\mu = 0.3$。
根據(jù)題意,物體向右運(yùn)動,所以合力方向向右。
根據(jù)題意,物體受到地面的摩擦力方向向上,大小為:
$f = \mu(mg + N)$
其中,$N$為斜面對物體的彈力。
根據(jù)題意,物體在斜面上滑動時受到的滑動摩擦力大小為:
$f_{滑} = \mu mgcos\theta$
由于物體在斜面上滑動時受到的彈力與重力垂直于斜面的分力平衡,所以有:
$N = mgcos\theta + f_{滑}$
將上述公式帶入合力公式中,得到:
$F_{合} = mgsin\theta - \mu(mg - mgcos\theta)$
化簡后得到:
$F_{合} = mg(sin\theta - \mu cos\theta)$
由于物體向右運(yùn)動,所以合力方向向右。根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度為:
$a = \frac{F_{合}}{m}$
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式,物體在水平面上滑動的距離為:
$s = \frac{v^{2}}{2a}$
其中,$v$為物體的末速度。
【分析】
這道題目考察了斜面模型的應(yīng)用,包括彈力、摩擦力的計算以及運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用。通過這道題目,您可以更好地理解斜面模型的應(yīng)用和解題方法。