壓軸題06 斜面專題(原卷版)-2020年高考物理挑戰(zhàn)壓軸題(尖子生專用)

1、22壓軸題06斜面專題如圖為某游樂設(shè)施的簡化圖，固定斜面的傾角知37，長度L=6m。某游客坐在平板小車上，通過拉跨過斜面頂端定滑輪的輕繩，使自己和小車一起緩慢上升到斜面的頂端，然后松開輕繩，讓人和車一起沿斜面下滑，最終停在水平面上的P點(diǎn)。不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦，忽略滑輪和人車大小的影響，斜面與水平面間用一小段圓弧平滑過渡，已知人的質(zhì)量m=55kg，車的質(zhì)量M=5kg,車在斜面及水平面上運(yùn)動時(shí)所受的阻力均為壓力的0.5倍，sin37=0.6，cos37=0.8。求：上升過程中，人的拉力大小；P點(diǎn)到斜面底端的距離。3下暴雨時(shí)，有時(shí)會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角為37(sm37=5)的

2、山坡C，上面有一質(zhì)量為m的石板B，其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m(可視為質(zhì)量不變的滑塊)，在極短時(shí)間內(nèi)，A、B間的動摩擦因數(shù)卩減小為B、C間的動摩擦8因數(shù)巴減小為0.5，A、B開始運(yùn)動，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在第2s末，B的上表面突然變?yōu)楣饣捅３植蛔?。已知A開始運(yùn)動時(shí)，A離B下邊緣的距離l=27m，C足夠長，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力取重力加速度大小g=10m/s2。求：在02s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大??；A在B上總的運(yùn)動時(shí)間。(2020重慶一中高三月考)如圖，傾角0=37。的直角斜面體固定在地面

3、上，質(zhì)量為3m的物塊c恰好靜止在斜面上的O點(diǎn)，質(zhì)量為M的物塊a和質(zhì)量為m的物塊b通過一根不可伸長的輕繩相連，輕繩繞過斜面頂端的小滑輪并處于松馳狀態(tài)，物塊a靜止在地面上。從斜面頂端P靜止釋放物塊b,b滑到O點(diǎn)前的瞬間，輕繩恰好伸直，隨后瞬間繃斷，a獲得lm/s的速度（方向豎直向上），之后b與c立即發(fā)生彈性碰撞，碰后b運(yùn)動ls至斜面底端0。已知8171OP=m,OQ=石m，物塊b與斜面體的動摩擦因數(shù)為卩=，空氣阻力、滑輪處的摩擦均3284不計(jì)，取g=l0m/s2。求：（l）繩伸直前的瞬間物塊b的速度大?。唬?）輕繩繃斷后，物塊b在斜面上運(yùn)動的路程；（3）物塊a、b的質(zhì)量之比（2020四川省棠湖中學(xué)

4、高三月考）如圖所示，足夠長的木板與水平地面間的夾角6可以調(diào)節(jié)，當(dāng)木板與水平地面間的夾角為37時(shí)，一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）恰好能沿著木板勻速下滑若讓該物塊以大小v0=10m/s的初速度從木板的底端沿木板上滑，隨著6的改變，物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.（1）求物塊與木板間的動摩擦因數(shù)“；（2）當(dāng)6滿足什么條件時(shí)，物塊沿木板向上滑行的距離最小，并求出該最小距離.5如圖所示，一足夠長的固定光滑斜面傾角0=37，兩物塊A、B的質(zhì)量mA=1kg、mB=4kg.兩物塊之間的輕繩長L=0.5m,輕繩可承受的最大拉力為7=12N,對B施加一沿斜面向上

5、的力F，使A、B由靜止開始一起向上運(yùn)動，力F逐漸增大，g取10m/s2（sin37=0.6,cos37=0.8）。(2)若輕繩拉斷瞬間A、B的速度為3m/s，繩斷后保持外力F不變，求當(dāng)A運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，A、B之間的距離。如圖所示，某小型滑雪場的雪道傾角為，已知AB=BC=L，其中BC部分粗糙，其余部分光滑。現(xiàn)把滑雪車P和Q固定在雪道上，兩車質(zhì)量均為m且可看作質(zhì)點(diǎn)，滑雪車P恰在A點(diǎn)?；┸嘝上固定一長為L的輕桿，輕桿與雪道平行，左端與滑雪車Q接觸但不粘連?，F(xiàn)同時(shí)由靜止釋放兩滑雪車，已知滑雪車與BC段的動摩擦因數(shù)為卩=tan9，重力加速度為g。求：滑雪車P剛進(jìn)入BC段時(shí)，輕桿所受的壓力多大？滑雪車

6、Q剛離開BC段時(shí)，滑雪車P和Q之間的距離為多少？(2020江西省南昌二中高三月考)如圖所示在傾角9=37。的固定斜面上放置一質(zhì)量M=lkg、長度L=0.75m的薄平板AB。平板的上表面光滑其下端B與斜面底端C的距離為4m。在平板的上端A處放一質(zhì)量m=0.6kg的能看成質(zhì)點(diǎn)的滑塊開始時(shí)使平板和滑塊都靜止之后將它們無初速釋放。設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為x=0.5。通過計(jì)算判斷無初速釋放后薄平板是否立即開始運(yùn)動，并求出滑塊與平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間差“。sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2)8.(2020遼寧省遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三一模)如圖所示，在一個傾角

7、為9=37。的足夠長的固定斜面上,由靜止釋放一個長度為L5m的木板，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)卩1=0.4。當(dāng)長木板沿斜面向下運(yùn)動的速度達(dá)到v0二9.6m/s時(shí)，在木板的下端輕輕放上一個質(zhì)量與木板相同的小煤塊，小煤塊與木板之間的動摩擦因數(shù)卩2=2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度的大小g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8，結(jié)果可用根號表示。求：剛放上小煤塊時(shí)，長木板的加速度-的大小和煤塊的加速度的大小;小煤塊從木板哪一端離開？煤塊從放上到離開木板所需時(shí)間/是多少？(2020吉林省高三月考)如圖所示，豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道BCD與傾角為45的固定斜面在B點(diǎn)平滑連接，

8、圓弧所對的圓心角為90,圓弧半徑為R,個質(zhì)量為m的物塊放在斜面上的A點(diǎn)給物塊施加一個水平向左、大小等于mg的恒力(g為重力加速度)，同時(shí)給物塊一個沿斜面向下的初速度v=j6gR，使物塊沿斜面和圓弧軌道運(yùn)動，當(dāng)物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)，對圓弧軌道的壓力大小等于2mg，已知ab長等于2R,求：物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)大??；物塊從D點(diǎn)離開圓弧軌道后再回到D點(diǎn)，需要的時(shí)間為多少。如圖所示，傾角為37。的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑連接，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高，質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn),(g=10m/s2,

9、sin37=0.6,cos37=0.8)(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)u若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度卩的最小值；若滑塊離開A處的速度大小為26m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出落到斜面上的時(shí)間t；如圖所示，軌道ABCD在豎直平面內(nèi)，其中AB段為光滑斜面，BC段為粗糙水平面，動摩擦因素為“，CD是光滑曲面，D為曲面上半徑為R的小部分球面的頂點(diǎn)，頂點(diǎn)切線水平，離水平面高為力。質(zhì)量為m的小物塊P在斜面上，若在距水平面高H處由靜止釋放，物塊能沿著軌道ABCD到達(dá)D處。不計(jì)小物塊在B轉(zhuǎn)折處能量的損失。求物塊在水平面上滑行時(shí)加速度的大??；若物塊運(yùn)動到D處時(shí)剛好能脫離，求它在C處時(shí)的速度；R

10、證明：物塊不脫離D點(diǎn)的條件為h+psH-+h+ps。(2020山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三零模)某跳臺滑雪的軌道如圖所示，助滑軌道傾角)=37。，助滑軌道在B點(diǎn)與半徑R=10m的光滑圓弧軌道相切，圓弧在最低點(diǎn)C的切線水平；CP為著陸坡。傾角q=45。，一運(yùn)動員連同裝備總質(zhì)量m=50kg，從助滑坡道上的A點(diǎn)無助力由靜止滑下，A點(diǎn)與B點(diǎn)的豎直高度差h=5m，滑板與助滑坡道之間的動摩擦因數(shù)卩二3，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，sin37。=0.6，cos37=0.8，求：運(yùn)動員經(jīng)過點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小運(yùn)動員落在著陸坡上時(shí)的動能。13.(2020安徽省六安一中高三零模)如圖所示，光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道

11、槽GH(點(diǎn)G與點(diǎn)D在同一高度但不相交，F(xiàn)H與圓相切）通過光滑圓軌道EF平滑連接，組成一套完整的軌道，整個裝置位于豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m二1kg的小球甲從AB段距地面高h(yuǎn)0二2m處靜止釋放，與靜止在水平軌道上、質(zhì)量為1kg的小球乙發(fā)生完全彈性碰撞。碰后小球乙滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點(diǎn)E點(diǎn)。已知CD、GH與水平面的夾角為0=37，GH段的動摩擦因數(shù)為“=0.25,圓軌道的半徑A=0.4m，E點(diǎn)離水平面的豎直高度為3R（E點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)），（g二10m/s燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大??；物塊P第一次過M點(diǎn)后0.3s到達(dá)K點(diǎn)，則MK間距多

12、大；物塊P在MN斜面上滑行的總路程.（2020河北省衡水中學(xué)高三一模）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段平直傾斜且粗糙，BC段是光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角0=53。，半徑為r，CD段水平粗糙，各段軌道均sin37o二0.6，cos37o二0.8）求兩球碰撞后：（1）小球乙第一次通過E點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大??；（2）小球乙沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度；（3）若將小球乙拿走，只將小球甲從AB段離地面h處自由釋放后，小球甲又能沿原路徑返回，試求h的取值范圍。（2020山東省高三學(xué)業(yè)考試）如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn)，O為圓

13、弧圓心，D為圓弧最低點(diǎn).斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪（不計(jì)滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q（兩邊細(xì)繩分別與對應(yīng)斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止.若PC間距為L=0.25m，斜面MN足夠長，物1塊Q質(zhì)量m=4kg，與MN間的動摩擦因數(shù)“=3，求：（sin37。=0.6，cos37。=0.8）平滑連接，在D點(diǎn)右側(cè)固定了一個4圓弧擋板MN,圓弧半徑為人，圓弧的圓心也在D點(diǎn)。傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E=嬰方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為加、電荷量為q的帶正電小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))在傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終從D點(diǎn)水平拋出并

14、擊中1擋板。已知A，B之間距離為2尸，斜軌與小物塊之的動摩擦因數(shù)為卩二4，設(shè)小物塊的電荷量保持不變，重力加速度為g，sin53=0.8，cos53=0.6。求：小物塊運(yùn)動至圓軌道的C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小；改變AB之間的距離和場強(qiáng)E的大小，使小物塊每次都能從D點(diǎn)以不同的速度水平拋出并擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時(shí)小物塊動能的最小值。(2020貴陽市第九中學(xué)高三月考)如圖所示，裝置由光滑絕緣斜軌道和半徑為R的光滑絕緣半圓軌道組成?？臻g中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E=。一帶電荷量為+q、質(zhì)量為2qm的小球，從斜軌道上高h(yuǎn)=3R的位置由靜止開始下滑，滑到斜軌道底端后進(jìn)入半圓形軌道，并通過半圓軌道的最高點(diǎn)。小球通過軌道連接點(diǎn)時(shí)沒有能量損失，重力加速度為g。試求：(1)小球通過最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大??；(2)僅將電場方向改為豎直向下，若要小球恰好通過最高點(diǎn)，則小球從斜軌道開始下滑的高度h2為多大。17傾角為0的斜面與足夠長的光滑水平面在D處平滑連接，斜面上AB的長度為3L,BC、CD的長度均為3.5L，B