備戰(zhàn)2024年新高考物理答題技巧模板構(gòu)建題型02 歸類建模記憶法（解題技巧）（解析版）.docx

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題型02歸類建模記憶法模板01斜面模型之平衡問題模板02斜面模型之動(dòng)力學(xué)問題模板03斜面模型之能量、動(dòng)量問題技法01斜面模型之平衡問題解題技法斜面的物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，解題的一般模式為：1.（2023?朝陽區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量為m的手機(jī)放置在支架斜面上，斜面與水平面的夾角為θ，手機(jī)與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（　?。〢．手機(jī)對(duì)支架的壓力大小為mg，方向垂直于斜面向下B．手機(jī)受到的摩擦力大小為μmgcosθ，方向沿斜面向上C．若θ增大，則支架對(duì)手機(jī)的摩擦力隨之減小D．若θ增大，則支架對(duì)手機(jī)的作用力保持不變學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 確定研究對(duì)象以手機(jī)為研究對(duì)象對(duì)物體進(jìn)行受力分析并畫出示意圖根據(jù)平衡條件列方程f-mgsinθ=0N-mgcosθ=0運(yùn)用數(shù)學(xué)工具求解作答f＝mgsinθN＝mgcosθ手機(jī)受到的摩擦力大小為mgsinθ，方向沿斜面向左上，支持力大小為mgcosθ，方向垂直斜面向右上，根據(jù)牛頓第三定律得，手機(jī)對(duì)斜面的壓力等于支持力F壓＝N＝mgcosθ方向垂直于斜面斜向坐下.【答案】選D技法02斜面模型之動(dòng)力學(xué)問題解題技法斜面的物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，解題的常用技法為：1.（2023?和平區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，木盒中固定一質(zhì)量為m的砝碼，木盒和砝碼在斜面上一起以一定的初速度向下滑行一段距離后停止?，F(xiàn)拿走砝碼，在木盒上換一個(gè)垂直于斜面向下的恒力F（F＝mgcosθ），其他條件不變，則木盒滑行的距離將（　?。W(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A．不變B．變小C．變大D．變大變小均有可能動(dòng)力學(xué)問題的解題技法確定研究對(duì)象木盒和砝碼木盒受力分析并畫出示意圖由牛頓第二定律方程（m+M）gsinθ﹣μ（m+M）gcosθ＝（m+M）a1Mgsinθ﹣μ（Mgcosθ+F）＝Ma2a1=gsinθ﹣μgcosθa2=gsinθ?μ(M+m)gcosθM結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解作答根據(jù)v2＝2ax得，x=v22a知加速度增大，則滑行的距離變小。故B正確，ACD錯(cuò)誤?！敬鸢浮窟xB技法03斜面模型之能量、動(dòng)量問題解題技法斜面上的物體關(guān)于能量、動(dòng)量相關(guān)問題，解題的常用技法為：將質(zhì)量為m學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 的物體從以一初速度沖上斜面，物塊在斜面上受恒定阻力，一段時(shí)間后物體又返回出發(fā)點(diǎn)。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，下列說法正確的是（　?。??A．上升過程的時(shí)間大于下落過程的時(shí)間B．上升過程中機(jī)械能損失小于返回過程中機(jī)械能損失C．上升過程的動(dòng)能減小量大于返回過程的動(dòng)能增加量D．上升過程的動(dòng)量變化量小于返回過程的動(dòng)量變化量確定研究對(duì)象物塊受力分析及運(yùn)動(dòng)分析上滑時(shí)下滑時(shí)由牛頓第二定律方程mgsinθ+f＝ma1mgsinθ-f＝ma1a1=gsinθ+a1=gsinθ﹣結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解運(yùn)動(dòng)情況由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:,，可以判斷A錯(cuò)各力做功情況WG=-mgxsinθ、Wf=-fx、支持力不做功WG=-mgxsinθ、Wf=-fx、支持力不做功全過程WG=0、Wf=-2fx、支持力不做功動(dòng)能定理確定動(dòng)能的變化量上滑時(shí)ΔEK1=-mgxsinθ-fx=0-，下滑時(shí)ΔEK2=mgxsinθ-fx=，易知：ΔEK1＞ΔEK2，v1＞v2；故C正確。動(dòng)量定理確定動(dòng)量的變化量上滑時(shí)Δp1=-(mgsinθ+f)t1=-mv0，下滑時(shí)Δp2=(mgsinθ-f)t=mv1易知：Δp1＞Δp2【答案】C1．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體。壁面可視為斜面，與豎直方向夾角為θ。船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列關(guān)系式正確的是（????）A．Ff=GB．F=FNC．Ff=GcosθD．F=Gsinθ【答案】C【詳解】如圖所示，將重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解AC．沿斜面方向，由平衡條件得Ff=Gcosθ故A錯(cuò)誤，C正確；BD．垂直斜面方向，由平衡條件得F=Gsinθ+FN故BD錯(cuò)誤。故選C。2．（2019·全國·高考真題）用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示．兩斜面I、Ⅱ固定在車上，傾角分別為30°和60°．重力加速度為g．當(dāng)卡車沿平直公路勻速行駛時(shí)，圓筒對(duì)斜面I、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2，則A．F1=33mg，F(xiàn)2=32mgB．F1=32mg，F(xiàn)2=33mgC．F1=12mg，F(xiàn)2=32mgD．F1=32mg，F(xiàn)2=12mg【答案】D學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【詳解】對(duì)圓筒進(jìn)行受力分析知：圓筒處于三力平衡狀態(tài)，受力分析如圖，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)1′=mgcos30°，F(xiàn)2′=mgsin30°。解得F1′=32mg，F(xiàn)2′=12mg，由牛頓第三定律知：F1=32mg,?F2=12mg，故D正確。3．（2023·吉林·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上，一木塊以一定的初速度從斜面底端開始上滑。若斜面足夠長，上滑過程中木塊的機(jī)械能和動(dòng)能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（　?。〢．木塊上滑過程中，重力勢(shì)能增加了4E0B．木塊受到的摩擦力大小為2E0x0C．木塊的重力大小為4E0x0D．木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為32【答案】C【詳解】A．機(jī)械能的變化量等于重力勢(shì)能變化量和動(dòng)能變化量的和，則2E0?3E0=0?3E0+EP解得Ep=2E0故A錯(cuò)誤；學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 B．木塊上滑過程中，機(jī)械能的變化量等于摩擦力所做的功，則?fx0=2E0?3E0解得f=E0x0故B錯(cuò)誤；C．重力所做的功等于重力勢(shì)能變化量，則mgsin30°=ΔEp解得mg=4E0x0故C正確；D．滑動(dòng)摩擦力為f=μmgcos30°解得μ=36故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2024·貴州·統(tǒng)考一模）如圖所示，某一斜面的頂端到正下方水平面O點(diǎn)的高度為h，斜面底端與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開始滑下，滑到水平面上的A點(diǎn)停下。已知小木塊與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x，斜面傾角為θ。則下列說法正確的是（????）A．木塊沿斜面下滑的過程中，摩擦力對(duì)木塊做功為μmgxB．若保持h和μ不變，θ增大，木塊應(yīng)在A點(diǎn)左側(cè)停下C．若保持h和μ不變，θ增大，木塊應(yīng)在A點(diǎn)右側(cè)停下D．若保持h和μ不變，將斜面底端延長至A點(diǎn)，木塊則剛好不下滑【答案】D【詳解】BC．對(duì)小木塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 mg??μmgcosθ??sinθ?μmgx??tanθ=0解得h=μx所以x與θ無關(guān)，仍停在A點(diǎn)，故BC錯(cuò)誤；A．根據(jù)前面分析可知重力對(duì)木塊做功為WG=mgh=μmgx摩擦力對(duì)木塊做功為Wf=-WG=-mgh=-μmgx故A錯(cuò)誤；D．對(duì)小木塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有mg??μmgcosθ??sinθ?μmgx??tanθ=0解得h=μx將斜面底端延長至A點(diǎn)，有μ=?x=tanθ所以木塊則剛好不下滑，故D正確。故選D。5．（2024·湖南一模）如圖所示，固定的傾角為37°的粗糙斜面上放置一長方體物塊，現(xiàn)用一大小等于物塊重力，方向與斜面成37°角斜向下的推力推動(dòng)物塊（力的作用線在斜面上的投影與斜面底邊平行），物塊在斜面上恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為sin37°=0.6cos37°=0.8（　?。〢．34B．54C．56D．57【答案】D【詳解】物塊所受支持力FN=mgcos37°+Fsin37°物塊所受摩擦力Ff=μFN學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 重力和F平行于斜面方向的合力F合=（mgsin37°）2+(Fcos37°)2物塊在斜面上恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則F合=Ff又F=mg聯(lián)立解得μ(mgcos37°+mgsin37°)=mgμ=57故選D。6．（2022·重慶·高考真題）一物塊在傾角為45°的固定斜面上受到方向與斜面平行、大小與摩擦力相等的拉力作用，由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時(shí)，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功隨時(shí)間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（　?。〢．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為23B．當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為9J時(shí)，物塊動(dòng)能為3JC．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊的加速度大小之比為1∶3D．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小之比為1:2【答案】BC【詳解】A．對(duì)物體受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力，有F=f=μmgcos45°由牛頓第二定律可知，物體下滑的加速度為a1=gsin45°=22g則拉力沿斜面向下時(shí)，物塊滑到底端的過程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功為WG=mg?12a1t2?sin45°=mg24t2學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 Wf=?μmg?cos45°×12a1t2=?μmg24t2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得μ=13故A錯(cuò)誤；C．當(dāng)拉力沿斜面向上，由牛頓第二定律有mgsin45°?F?f=ma2解得a2=22g?2μgcos45°=26g則拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊的加速度大小之比為a2a1=13故C正確；B．當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為WG2=mgsin45°?x合力做功為W合=ma2?x則其比值為WG2W合=22g26g=31則重力做功為9J時(shí)，物塊的動(dòng)能即合外力做功為3J，故B正確；D．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小為P=mv=m2ax則動(dòng)量的大小之比為P2P1=a2a1=13故D錯(cuò)誤。故選BC。7．（2021·全國·高考真題）一質(zhì)量為m的物體自傾角為α的固定斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)。該物體開始滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為Ek，向上滑動(dòng)一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動(dòng)，到達(dá)斜面底端時(shí)動(dòng)能為Ek5。已知sinα=0.6，重力加速度大小為g。則（　?。W(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A．物體向上滑動(dòng)的距離為Ek2mgB．物體向下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為g5C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于0.5D．物體向上滑動(dòng)所用的時(shí)間比向下滑動(dòng)的時(shí)間長【答案】BC【詳解】AC．物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動(dòng)能定理有?μmg?2lcosα=Ek5?Ek物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動(dòng)能定理有?mglsinα?μmglcosα=0?Ek整理得l=Ekmg；μ=0.5A錯(cuò)誤，C正確；B．物體向下滑動(dòng)時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有ma=mgsinα?μmgcosα求解得出a=g5B正確；D．物體向上滑動(dòng)時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有ma上=mgsinα+μmgcosα物體向下滑動(dòng)時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有ma下=mgsinα?μmgcosα由上式可知a上>a下由于上升過程中的末速度為零，下滑過程中的初速度為零，且走過相同的位移，根據(jù)公式l=12at2則可得出t上