專題18 斜面問題（解析版）2021年基于核心素養(yǎng)下的34個中考物理特色專題

1、專題18 斜面問題以斜面為素材可以考查物體受力的示意圖；可以通過實驗求解物體平均速度；可以研究物體動能與重力勢能之間的轉(zhuǎn)化；可以探究在水平面上阻力對物體運動的影響；可以研究動能的大小與哪些因素有關(guān)；可以求解機械效率等問題。而這些問題都屬于初中物理重要的知識點。本文以斜面為載體，專門闡述與斜面有關(guān)的各類試題及其解析，目的是給物理教師、學(xué)生在中考復(fù)習(xí)訓(xùn)練過程中就如何解決斜面問題給出建設(shè)性建議?！纠}1】如圖所示，一物體在40N的拉力作用下，沿粗糙的斜面勻速上升，物體重為60N，斜面長為2m，高為1m，下列說法正確的是（）A物體上升過程中機械能保持不變B物體所受拉力與摩擦力是一對平衡力C將物體從低端

2、拉到頂端時，物體的重力勢能增大60JD其他條件均不變，若角增大，物體受到的摩擦力增大【答案】C【解析】（1）影響動能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度，其中動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。在分析各個能量的變化時，根據(jù)各自的影響因素進行分析。（2）平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上。（3）將物體從低端拉到頂端時，物體的重力勢能增大量等于重力做功；（4）摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。A物體上升過程中，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，故動能不變，重力勢能變大，因為動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，所以機械能增加。故A

3、錯誤；B物體沿斜面勻速上升時，物體所受拉力與摩擦力大小不等，不是一對平衡力。故B錯誤；C將物體從低端拉到頂端時，物體的重力勢能增大EpW有用Gh60N1m60J故C正確；D其他條件均不變，若角增大，物體對斜面的壓力減小，故物體受到的摩擦力減小。故D錯誤?！纠}2】救援車工作原理如圖所示，當車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t，斜面高為2m，斜面長為5m（不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g10Nkg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為 J，整個裝置的機械效率為 ，小車A與

4、斜面間的摩擦力大小為 N【答案】2104；80%；1103?！窘馕觥浚?）小車質(zhì)量m1t1000kg，其重力Gmg1000kg10N/kg1104N，鋼繩做的有用功：W有用Gh1104N2m2104J，（2）不計車長、拉力端移動距離s2L25m10m，拉力做的總功：W總Fs2.5103N10m2.5104J，整個裝置的機械效率：100%80%；（3）不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W額W總W有用2.5104J2104J5103J，由W額fL可得摩擦力：f1103N?！纠}3】在“觀察從斜面滑下的小車在水平面上的運動”活動中，小

5、車在相同斜面頂端由靜止釋放，沿斜面下滑到達底端，在毛巾、棉布和木板上向前運動一段距離，分別停在如圖所示位置。（1）小車在相同斜面頂端由靜止釋放，是為了使小車到達水平面時的 相同。（2）小車所受阻力越小，運動距離越遠。如果運動的物體在 的理想情況下，它將保持原來的速度一直運動下去。300多年前，伽利略曾采用類似的方法得出相同的推論。（3）實驗中，小車在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分別是、，則 。（填“”、“=”或“”）【答案】（1）速度；（2）不受任何阻力；（3）【解析】（1）實驗中，每次都讓小車從同一個斜面的相同位置由靜止開始滑下，是為了使小車到達斜面底端時具有相同的速度，這是控制變量法的

6、要求。（2）由實驗現(xiàn)象可知，圖中小車在不同材料表面滑行時，水平面粗糙程度越小，小車受到的阻力越小，小車運動的越遠。在此實驗的基礎(chǔ)上進行合理的推理，可以得到：運動物體不受任何阻力的理想情況下，它將保持勻速直線運動。（3）因小車達到水平面時初速度相同，小車的動能相同，最終速度為0，小車的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大小等于克服阻力做的功，故小車在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即W1=W2；但在木板表面滑行時間長，根據(jù)P=W/t知木板表面功率小，木板表面功率大，即則P1P2。一、選擇題1.如圖所示，滑塊在斜面上勻速下滑，下列有關(guān)說法正確的是（）A滑塊所受重力的方向垂直斜面向下B滑塊所受彈力的施力物體是地

7、面C滑塊受到重力、彈力的作用D滑塊受到重力、彈力和摩擦力的作用【答案】D 解析：物體勻速下滑，受力平衡，對物體進行受力分析即可求解，注意不能分析下滑力A.重力的方向是豎直向下的，故A錯誤；B.物體受到的彈力方向垂直斜面向上，故B錯誤；C、D.物體勻速下滑，受力平衡，對物體進行受力分析可知，物體受到重力、支持力，向上的滑動摩擦力，下滑力是效果力不能分析，故C錯誤，D正確故答案為：D2.如圖所示，讓鋼球從斜槽上由靜止?jié)L下，鋼球運動到水平面上碰到靜止的木塊后，能將木塊撞出一段距離下列說法正確的是（不計空氣阻力）（） A鋼球能從斜槽上滾下是因為它具有慣性B木塊被撞得越遠，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多C鋼球

8、在斜槽上向下滾動時，它的機械能越來越大D木塊被撞出一段距離，說明物體的運動需要力來維持【答案】B 【解析】A.鋼球能從斜槽上滾下是因為它受到重力的作用，而不是因為它具有慣性故A錯誤；B.根據(jù)W=Fs可知，木塊被撞得越遠，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多故B正確；C.鋼球在斜槽上向下滾動時，不計空氣阻力，但鋼球還受到摩擦力作用，鋼球滾下時需要克服摩擦力做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，鋼球的機械能會減少故C錯誤；D.木塊被撞出一段距離，是因為木塊受到力的作用，其運動狀態(tài)發(fā)生了變化，不能說明物體的運動需要力來維持故D錯誤故答案為：B3一物塊沿斜面勻速下滑，如圖關(guān)于該物塊受力的示意圖正確的是（） A B

9、 C D【答案】D 【解析】物體沿斜面勻速下滑，對物體進行受力分析可知，物體受到地球施加的重力G，方向豎直向下；還受到斜面施加的支持力F，方向垂直于接觸面向上；以及沿斜面向上的摩擦力故A圖缺少摩擦力，而且支持力沒有與斜面垂直，B圖缺少摩擦力，C圖重力方向正確，摩擦力方向錯誤，故只有D正確4滑塊被固定在光滑斜面底端的壓縮彈簧彈出滑塊離開彈簧后沿斜面向上運動的過程中，不考慮空氣阻力，關(guān)于滑塊的受力示意圖正確的是（）ABCD【答案】B【解析】先對滑塊進行受力分析，根據(jù)光滑斜面可得，滑塊不受摩擦力作用，因此滑塊只受重力和支持力作用；根據(jù)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，做豎直向下的重力和垂直于斜面向外的

10、支持力即可A支持力與斜面垂直，故A選項錯誤；B滑塊受重力和支持力作用，并且重力豎直向下，支持力與斜面垂直，因此B選項正確；C重力的方向豎直向下，故C選項錯誤；D由于斜面光滑，因此滑塊不受摩擦力作用，故D選項錯誤5.粗糙斜面高度為h，長為l，用沿斜面向上的力把重為G的物體由斜面底端勻速拉到斜面頂端的過程中，拉力做的功為W，則（）A拉力大小為B拉力大小為C物體所受摩擦力大小為D物體所受摩擦力大小為【答案】B、C【解析】斜面長l，拉力做的功為W因為W=Fl，所以拉力F=所以B選項正確拉力做的總功W=Gh+fl，所以f=二、作圖題6.如圖，一物體以某一速度沖上表面粗糙的固定斜面，請畫出物體在上滑過程中

11、所受的力的示意圖（力的作用點畫在物體的重心）【答案】其受力示意圖如下圖所示?！窘馕觥课矬w一定受到豎直向下的重力G，沖上粗糙斜面時會受到斜面對它沿斜面向下的摩擦力f、斜面對它的支持力F（方向垂直于斜面向上），力的作用點畫在物體的重心上。7.如圖所示，物體沿斜面勻速下滑，請畫出物體所受重力G、支持力F及滑動摩擦力f的示意圖(O為物體的重心)。 【答案】如圖所示。 【解析】對物體進行受力分析可知，物體受到豎直向下的重力、垂直于接觸面的支持力、沿斜面向上的摩擦力，重心都在物體的重心。物體受到的重力G豎直向下、支持力F垂直于斜面向上，滑動摩擦力f平行于斜面向上，從重心開始沿力的方向作各力的示意圖。 8.

12、如圖所示，物體在表面粗糙的固定斜面上以速度v向下勻速運動，請在圖中畫出此過程中物體所受力的示意圖（力的作用點畫在物體的重心上）。 【答案】 【解析】在斜面上運動的物體首先要受到豎直向下的重力G和垂直斜面向上的支持力F的作用，另外，由于斜面粗糙，物體向下運動，所以物體還受到沿斜面向上的摩擦力f的作用。三、實驗探究題9.物理實驗小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)“測量平均速度”時，想測量從斜面上滑下的物體在不同階段時的平均速度，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置；讓小車從帶有刻度（分度值為1cm）的斜面頂端由靜止滑下，圖中的圓圈是小車到達A、B、C三個位置時電子表的顯示時間（圓圈里面的數(shù)字分別表示“小時分秒”），則23456

13、78910dmCBA153520153522153523（1）該實驗是根據(jù)公式 進行測量的；（2）通過分析圖中所給信息可以判斷：小車從斜面頂端運動到底端的過程中（選填“是”或“不是”）做勻速直線運動；（3）小車在AC段運動的平均速度vAC是 m/s；（4）在實驗前必須熟練使用電子表，如果小車到達C點還沒有停止計時，則會使所測量的運動時間偏 【答案】（1）vs/t （2）不是（3）0.3 （4）大【解析】（1）平均速度是指某段時間內(nèi)的路程與這段時間的比值，計算公式為v=S/t（2）由圖知，sAB=10dm-6dm=4dm=0.4m，tAB=2ssBC=6dm-1dm=5dm=0.5m，tBC=1

14、s；則vAB=sAB/tAB=0.4m/2s=0.2m/s，vBC=sBC/tBC=0.5m/1s=0.5m/s根據(jù)上面的計算可知，小車做的不是勻速直線運動（3）由圖知，sAC=10dm-1dm=9dm=0.9m，tAC=15：35：23-15：35：20=3s，則vAC=sAC/tAC=0.9m/3s=0.3m/s(4)如果小車到達C點還沒有停止計時，那就導(dǎo)致延遲計時，會使所測量的運動時間偏大。10某同學(xué)在探究“物體的動能跟哪些因素有關(guān)”時，提出了如下猜想：猜想一：物體動能大小與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體動能大小與物體的運動速度有關(guān)為了驗證上述猜想，老師提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三個鋼球

15、（質(zhì)量分別為0.2kg、0.2kg、和0.3kg）、木塊和長木板實驗裝置如圖所示，讓鋼球從高為h的斜槽上由靜止?jié)L下，碰到水平面上的木塊后，將木塊撞出一段距離，在同樣的平面上，木塊被撞得越遠，說明鋼球的動能越大該同學(xué)利用上述器材和裝置進行了實驗，并在下表中記錄了實驗獲得的數(shù)據(jù)次數(shù)鋼球質(zhì)量m/kg鋼球下落高度h/cm木塊移動距離s/cm10.110820.1251930.3202640.2101550.3102260.31530請你完成下列任務(wù)：（1）為了便于驗證猜想一，請重新設(shè)計一個實驗表格，并將上表中的相關(guān)數(shù)據(jù)全部篩選整理后填入你所設(shè)計的表中（2）分析重新設(shè)計的表中數(shù)據(jù)可以得到的實驗結(jié)論是 【

16、答案】（1）見解析表；（2）當物體的運動速度一定時，物體的質(zhì)量越大，動能就越大【解析】（1）物體動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究物體動能大小與質(zhì)量關(guān)系時，要控制物體到達水平面時的速度一定，即控制鋼球在斜面上的高度相同，改變物體的質(zhì)量；設(shè)計表格如下：次數(shù)鋼球下落高度h/cm鋼球質(zhì)量m/kg木塊移動距離s/cm1100.182100.2153100.322（2）由表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當物體的運動速度一定時，物體的質(zhì)量越大，動能就越大11某同學(xué)在研究滑動摩擦力時，先后做了如下兩次實驗：實驗一：將重為G的物塊A放在一水平溥木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉動物塊，使它在木板上勻速運動，如圖甲所示。讀

17、出彈簧測力計示數(shù)為F0；實驗二：再將上述木板一端墊起，構(gòu)成一個長為s、高為h的斜面；然后用彈簧測力計沿斜面拉動物塊A，使它在斜面上勻速向上運動，如圖乙所示。讀出彈簧測力計的示數(shù)為F1，請你結(jié)合實驗過程，運用所學(xué)知識解答如下問題（閱讀圖丙）（1）畫出物塊A在斜面上運動時對斜面的壓力FN的示意圖；（2）求出物塊A對斜面的壓力FN。【答案】（1）見解析圖；（2）物塊A對斜面的壓力FN為?！窘馕觥浚?）物塊A在斜面上運動時對斜面的壓力FN的作用點在斜面上，方向垂直于斜面豎直向下，過壓力的作用點，沿壓力的方向畫一條有向線段，即為其壓力示意圖。如下圖所示：（2）設(shè)物塊在平面和斜面上受到的滑動摩擦力分別為f

18、0和f，由W總=W有+W額得，F(xiàn)1s=Gh+fs，所以，f=，由題意可知，f=FN，f0=F0=G，綜上可得FN=。12.在探究“阻力對物體運動的影響”時，讓同一小車每次都從同一斜面的同一位置靜止滑下，使小車分別在毛巾、棉布和木板上運動直至靜止，小車運動距離如圖所示。下列說法正確的是 A小車在毛巾上運動的距離最短，所以它消耗的機械能最少 B小車在木板上運動的距離最長，所以它消耗的動能最多C小車在毛巾、棉布和木板上運動的距離不同，但每次小車獲得的內(nèi)能相同D小車在毛巾、棉布和本板上運動的距離不同，但每次小車克服阻力所做的功相同【答案】D【解析】每次實驗讓小車從同一斜面同一高度由靜止滑下，其一開始具

19、有的重力勢能是相同的，最后小車在水平面靜止，其機械能為零，因此，整個過程中，消耗的機械能是相同的，故A錯誤；小車到達水平面時的速度相同，說明一開始的動能相同，最后靜止時動能都為零，因此，消耗的動能是相同的，與小車運動的距離無關(guān)，故B錯誤；小車運動過程中，將機械能轉(zhuǎn)化為自身的內(nèi)能和接觸面的內(nèi)能，因此，小車在毛巾、棉布和木板上運動的距離不同，每次小車獲得的內(nèi)能也可能不同，故C錯誤；由前面的分析可知，小車一開始的機械能是相同的，其最終克服阻力做功，機械能變?yōu)榱?，機械能減少的量相同，因此，每次小車克服阻力所做的功相同，故D正確。13.用如圖1的實驗裝置，讓靜止的小車從斜面的同一高度滑下，觀察并記錄小車

20、在三種不同木板水平面上運動的距離，探究阻力對物體運動的影響。 （1）圖2是對在水平面上運動小車進行的受力分析，其中正確的是 ；（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的順序進行實驗，實驗記錄如下表。分析比較表中內(nèi)容，可得出的初步結(jié)論是：小車受到的摩擦力越小，運動距離 ；深入分析發(fā)現(xiàn)，小車受到的阻力越小，速度減小的越慢，由此進一步推理得出的結(jié)論是： ；接觸面小車受到摩擦力的大小小車在水平面上的運動距離s/cm毛巾大23.1棉布較大37.5木板小85.6（3）早在17世紀初期，意大利物理學(xué)家 （填寫科學(xué)家名字）就通過實驗和科學(xué)推理的方法研究過力和運動的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）B；（2）遠；勻速直線運動；（3）伽利略。【解析】（1）小車水平面上做減速運動的物體，受非平衡力的作用，在豎直方向上受重力和支持力，水平方向只受水平向左的摩擦力，故B正確；（2）小車在三個水平面上運動時，水平面越光滑，說明水平面粗糙程度越小，小車受到的摩擦阻力越小，小車運動的距離越遠。由上述實驗可推理得：如果運動的物體在沒有受到力的作用時，將做勻速直線運動。（3）意大利物理學(xué)家伽利略通過實驗和科學(xué)推理的方法研究力和運動的關(guān)系。四、綜合計算題14.如圖所示，工人用斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點勻速推至B點；再用100N的水平推力