2024_2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系素养提升13物体在“两类”光滑斜面上的下滑时.docxVIP

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素养提升?物体在“两类”光滑斜面上的下滑时间的比较

1.等高斜面(如图1所示)

由L＝12at2，a＝gsinθ，L＝

可得t＝1

可知倾角越小，时间越长，图1中t1t2t3.

2．同底斜面(如图2所示)

由L＝12at2，a＝gsinθ，L＝

可得t＝4d

可见θ＝45°时，时间最短，图2中t1＝t3t2.

素养训练

1.

如图所示，两个光滑斜面体，靠在一起固定在水平面上，底边长CD＝DE，斜面体ADE的顶角为θ，斜面体BCD的底角也为θ，让甲、乙两个球同时从两斜面顶端A、B由静止释放，甲、乙两球在斜面上运动的时间分别为t1、t2，则()

A．t1＝t2B．t1t2

C．t1t2D．不能确定t1、t2的大小关系．

2．如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止起先下滑．下列说法正确的是()

A．滑究竟端时的速度相同

B．滑究竟端所用的时间相同

C．在倾角为30°的斜面上滑行的时间最短

D．在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短

评价检测·素养达标——突出创新性素养达标

1.用30N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上的质量为20kg的物体，力F作用3s后消逝，则第5s末物体的速度和加速度分别是()

A．v＝4.5m/s，a＝1.5m/s2

B．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2

C．v＝4.5m/s，a＝0

D．v＝7.5m/s，a＝0

2．太空中测量质量的原理是依据牛顿运动定律：航天员在轻质支架上被另一航天员拉离平衡位置，如图所示，松手后，该航天员在大小为120N的恒定合力作用下，经0.5s复位，测得复位时瞬间速度为1m/s，则被测航天员的质量为()

A．65kgB．60kg

C．70kgD．75kg

3．如图所示，在行驶过程中，假如车距不够，刹车不刚好，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到损害．为了尽可能地削减碰撞引起的损害，人们设计了平安带及平安气囊．假定乘客质量为70kg，汽车车速为108km/h(即30m/s)，从踩下刹车到车完全停止须要的时间为5s，平安带及平安气囊对乘客的作用力大约为()

A．420NB．600N

C．800ND．1000N

4.

在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为()

A．7m/sB．14m/s

C．10m/sD．20m/s

5．民航客机都有紧急出口，发生意外状况的飞机紧急着陆后．打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面．若机舱口下沿距地面3.2m，气囊所构成的斜面长度为6.5m，一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N(g取10m/s2)，求：

(1)人滑至气囊底端时的速度是多少？

(2)若人与地面的动摩擦因数为0.2，人在地面上滑行的距离是多少？

素养提升?

素养训练

1．解析：两个斜面体的底边长相等，设底边长为L，则Lsinθ＝12gcos

答案：A

2．解析：设斜面高度为h，斜面倾角为θ，则斜面长度为L＝hsinθ，依据牛顿其次定律有mgsinθ＝ma，解得a＝gsinθ，依据v2＝2aL，得v＝2aL＝2×gsinθ×hsinθ＝2gh，可知沿不同的倾角的斜面到达底端的速度大小相等，但方向不同，故速度不同，则A项错误．依据初速度为0的匀加速直线运动的位移L＝12at2，可得t

答案：D

评价检测·素养达标

1．解析：由牛顿其次定律得加速度a＝Fm＝3020m/s2＝1.5m/s2，力F作用3s时速度大小为v＝at＝1.5×3m/s＝4.5m/s，而力F

答案：C

2．解析：航天员由静止到复位过程看作匀加速直线运动，依据速度时间关系式v＝at可求得加速度的值为a＝2m/s2，再依据牛顿其次定律得m＝Fa

答案：B

3．解析：从踩下刹车到车完全停止的5s内，人的速度由30m/s减小到0，视为匀减速直线运动，则有a＝v?v0t＝?305m/s2＝?6m/s2.依据牛顿其次定律知平安

答案：A

4．解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿其次定律得μmg＝ma，解得a＝μg.由匀变速直线运动的速度位移关系式可得v02＝2ax，故汽车刹车前的速度为v0＝2ax＝2μgx＝

答案：B

5．解析：(1)设气囊与地面夹角为θ，由数学学问可知：sinθ＝3.2m6.5m，依据牛顿其次

mgsinθ－f＝ma1，依据v2＝2a1x1解得v＝23m/s

(2)由牛顿其次定律得μmg＝ma2

结合v2＝2a