高考物理：斜面上物体的动力学问题

一木块在倾角为37°的斜面上，g＝10m/s²。

1、若斜面光滑，求木块下滑时加速度的大小；

2、若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2，则当木块以某一初速度下滑时，其加速度的大小为多少；

3、若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2，则当木块以某一初速度上滑时，其加速度的大小为多少；

4、若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2，木块质量为3kg，木块受到沿斜面向上的、大小为25.8N的推力作用，则木块由静止开始运动的加速度大小为多少；

5、其他条件同上问，若木块受到沿斜面向上的、大小为4.2N的推力作用，则木块由静止开始运动的加速度大小为多少。

分析：这是一道关于斜面上物体运动的问题。在这类题中要特别注意摩擦力的方向，必要时必须通过一定的运算去确定。做第（2）问时可以进行讨论：设斜面倾角为 

，当

时，物体沿斜面匀速下滑；当

时，物体沿斜面减速下滑；当

时，物体沿斜面加速下滑。

解答：1、对木块进行受力分析如（图1）所示。

图1

进行正交分解后，依据牛顿第二定律可得：

m/s²

2、对木块进行受力分析如（图2）所示。

图2

进行正交分解后，依据牛顿第二定律可得：

3、对木块进行受力分析如（图3）所示。

图3

进行正交分解后，依据牛顿第二定律可得：

4、对木块进行受力分析如（图4）所示。进行正交分解后，首先判断摩擦力和加速度的方向：

图4

∵

（N）< 

∴摩擦力的方向沿斜面向下，加速度的方向沿斜面向上.

∴

₌1m/s²

5、对木块进行受力分析如（图5）所示。进行正交分解后，首先判断摩擦力和加速度的方向：

∵ 

（N）> 

∴摩擦力的方向沿斜面向上，加速度的方向沿斜面向下。

∴

m/s²