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2026 届高三物理二轮复习专项训练:力学专题 斜面模型
一、单选题
1.幼儿园小朋友玩的滑梯如图1 所示,为了研究方便,可将其简化为图2。已知滑梯和儿
童裤料之间的动摩擦因数为
,某小朋友质量为m,重力加速度为g,滑梯与水平地面之
间的夹角为
。下列说法中正确的是( )
A.小朋友沿滑梯加速下滑时受力平衡
B.小朋友对滑梯的压力和滑梯对小朋友的支持力是一对平衡力
C.下滑过程中,小朋友受到的合力大小为
D.下滑过程中,小朋友受到的摩擦力大小为
2.如图所示,足够长、上表面光滑的斜面体静止在水平面上,一薄木板
和物块
沿着
斜面相对静止一起上滑,滑到最高点后一起沿着斜面下滑,薄木板和物块始终相对静止,
斜面体始终静止在水平面上,在薄木板和物块向上滑动和向下滑动的过程中,下列说法正
确的是( )
A.向上滑动过程中,薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上
B.向下滑动过程中,薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上
C.薄木板与物块之间始终没有摩擦力
D.斜面体与水平面之间没有摩擦力
3.如图所示,两个等高的光滑斜面AB 倾角分别为37°和53°,同一小球从斜面顶端分别沿
两个斜面下滑到底端,则下列说法正确的是( )
A.从两斜面上下滑时间之比是1:1
B.从两斜面上下滑时间之比是3:4
C.到达斜面底端时,重力的功率之比为1:1
D.到达斜面底端时,重力的功率之比为3:4
4.如图所示,一足够长的光滑斜面,倾角为θ,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物
体b 相连,物体b 上表面粗糙,在其上面放一物体a,a、b 间的动摩擦因数为μ
(μ>tanθ),将物体a、b 从O 点由静止释放,释放时弹簧恰好处于自由伸长状态,当b 滑
到A 点时,a 刚好相对b 开始滑动;滑到B 点时a 刚好从b 上滑下,b 也恰好速度为零,设
a、b 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列对物体a、b 运动情况的描
述正确的是( )
A.从O 到A 的过程中,两者一直加速
B.经过A 点时,两者加速度大小是μgcosθ-gsinθ,方向沿斜面向下
C.从A 到B 的过程中,两者的加速度都在减小,速度也都在减小
D.经过B 点,a 掉下后,b 开始反向运动且能滑到开始下滑的O 点的上方
5.如图所示,甲、乙两个材料和粗糙程度均相同的斜面固定在水平面上,甲、乙两斜面的
高度与长度的比值分别为
、
。一小木块分别沿甲、乙两斜面下滑的加速度大
小之比为1 2∶,该小木块与斜面间的动摩擦因数为( )
A.0.2
B.0.3
C.0.4
D.0.5
6.如图所示,固定斜面上半部分AB 段粗糙且粗粘程度相同,下半部分BC 段光滑,滑块
从斜面顶端A 点由静止释放,沿斜面向下滑动,取沿斜面向下为正方向,下列选项中分别
是滑块的速度v、位移x、加速度a、重力的瞬时功率PG与时间t 的关系图像,其中正确的
是( )
A.
B.
C.
D.
7.用沿斜面的拉力使质量分别为m 甲、m 乙的甲、乙两物体在两光滑斜面上由静止开始沿
斜面向上做直线运动,斜面倾角分别为θ 甲、θ 乙。甲、乙两物体运动后,所受拉力F 与物
体加速度a 的关系如图所示。由图可知( )
A.m 甲<m 乙
B.m 甲=m 乙
C.θ 甲>θ 乙
D.θ 甲<θ 乙
8.民航客机一般都有紧急出口,发生意外的飞机着陆后打开紧急出口,狭长的气囊会自动
充气,在出口与地面间形成一个连接斜面,旅客可沿斜面滑行到地上,如图甲所示。图乙
是其简化模型,若紧急出口距地面的高度为3.0m,气囊所构成的斜面长度为5.0m,质量为
50kg 的旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端,滑到斜面底端时速度大小为
,
不计空气阻力及斜面的形变,下滑过程中该旅客可视为质点。下列说法正确的是( )
A.下滑过程中该旅客克服摩擦力所做的功为1000J
B.该旅客与斜面的动摩擦因数为0.25
C.如仅缩小斜面的长度则旅客滑到斜面底端的速度大小不变
D.该旅客下滑过程中加速度大小为4m/s2
9.质量为M、倾角为
的斜面A 与质量为m 的圆球B 在水平向右的外力F 作用下静止在
墙角处,它们的截面图如图所示,已知B 球光滑,重力加速度为g。下列说法正确的是(
)
A.若水平面光滑,则有
B.若水平面粗糙,则一定有
C.增大外力F(A、B 始终静止),侧壁对B 的弹力增加
D.增大外力F(A、B 始终静止),地面对A 的支持力增加
10.如图所示,质量为m 的物块(可视为质点)从倾角为
的斜面底端滑上斜面,经时间
到达最高点,又经时间
滑回斜面底端.物块在斜面上向上滑动和向下滑动时受到的摩
擦力大小相等,重力加速度为g,则摩擦力大小为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
11.如图(a)所示,物块从固定粗糙斜面上P 点以某一初速度冲上斜面,到达最高点Q 后
又返回P 点。整个过程物块的加速度随时间变化的
图像如图(b)所示,已知物块前
后两次经过P 点时的速度大小之比为2 1∶,重力加速度为
。则( )
A.物块初速度大小为
B.P 到Q 的距离为
C.斜面与物块间的动摩擦因数为0.5
D.物块从Q 到P 的加速度大小为
12.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去,此后该物体的运动图象可能
的是(图中x 是位移、v 是速度、t 是时间)( )
A.
B.
C.
D.
13.如图所示,斜面静止于粗糙水平面上,质量为
的小物块
恰好能沿斜面匀速下滑,
该过程斜面保持静止。现给
施加一沿斜面向下的推力
,使
沿斜面匀加速下滑。施加
后,下列说法正确的是( )
A.斜面对
的支持力和摩擦力都不变
B.
对斜面的作用力方向竖直向下
C.水平面对斜面的支持力增大
D.小物块的加速度为
14.如图(a)所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ 的关系,
将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角
θ,实验测得x 与斜面倾角θ 的关系如图(b)所示,取g=10 m/s2,
=2.24,最大静摩擦
力等于滑动摩擦力,则根据图像可求出( )
A.物体的初速率v0=4 m/s
B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8
C.当θ=30°时,物体达到最大位移后将保持静止
D.取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x 的最小值xmin≈0.7 m
15.“太阳落到大门西, 爬上山坡打滑梯。你也争来他也抢, 回家都是满身泥”。滑梯始小
朋友们最喜爱的娱乐项目之一。某幼儿园在空地上做了一个滑梯,如图甲所示,可简化为
图乙所示模型。其主要结构由倾斜部分AB 和水平部分BC 组成,中间平滑连接,根据空地
的大小,滑梯的倾斜部分水平跨度为2.4m,高1.8m。滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数为
0.4,一质量为20kg 的小孩(可看成质点)从滑梯顶部A 由静止开始无助力滑下,g 取
10m/s2,则( )
A.小孩在斜面上下滑的加速度大小为
B.小孩滑到B 点的速度
C.为了使小孩不滑出滑梯,水平部分BC 长度至少为
D.保持A 点不变,减小倾斜滑梯的长度而增大滑梯的倾角(如图中虚线AB'所示),
则下滑过程中小孩所受重力做功的平均功率不变
16.如图所示,MO 为竖直弹性挡板,光滑水平轨道OQ 与倾角为
的光滑直轨道QN 平
滑连接,小滑块B 静止OQ 的中点P 处,小滑块A 以初速度
与B 发生碰撞,碰后B 第一
次运动到轨道QN 的最高点N 处,A 与B、A 与挡板的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极
短,可忽略不计。已知A 与B 第二次碰撞恰好在Q 点,A、B 均可视为质点,且B 的质量
为A 的3 倍,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.A 与B 第一次碰后瞬间两者的速度相同
B.N 点与OQ 的竖直高度为
C.水平轨道OQ 的长度为
D.A 与B 第一次碰后瞬间到第二次碰前瞬间的时间为
三、填空题
17.工人师傅巧妙地利用载重货箱下行的动力拉起上行的空载货箱,既解决了载重货箱下
行过快的问题,又减轻了搬运空载货箱上行的劳动强度,其装置简化为如图所示,在倾角
为
的斜坡上,一总质量为15kg 的载重货箱,通过轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为
5kg 的空载货箱相连,轻绳与斜面平行。当载重货箱下行时,能够拖动空载货箱上行,已
知两货箱与斜坡间的动摩擦因数均为0.25,重力加速度g 取
,
,
,则当载重货箱下行时,加速度大小为__________
,轻绳的拉力大小为
__________N。
18.如图所示,粗糙水平面上静置一斜面体,一物块沿斜面匀速下滑。现对物块施加平行
斜面向下的恒定推力,物块沿斜面下滑的过程中,斜面体始终保持静止。施加推力后,水
平面对斜面体的摩擦力__________。(填“变大”、“不变”或“变小”)
四、解答题
19.如图所示,有一质量为1kg 的木块从倾角
的斜面顶端由静止下滑。g 取10
m/s2,
。
(1)若斜面光滑,求木块从斜面顶端自由下滑的加速度大小;
(2)若木块与斜面间的摩擦力为4N,木块从斜面顶端下滑到达底端的时间为2s,求木块
加速度大小和斜面的长度。
20.物体的质量为8kg,斜面的倾角为37°(g 取
,sin37°=0.6,cos37°=0.8),物体
的初速度为0,从斜面顶端匀加速下滑,物体与斜面间的动摩擦系数
。求:
(1)物体下滑的加速度?
(2)3 秒末物体的速度?
(3)
秒末物体通过的位移?
21.在北京冬奥会上自由式滑雪大跳台的比赛中,人与装备的总质量m=60kg,由静止沿斜
坡以
的加速度滑下,山坡倾角为θ=30°,斜坡长度为x=32m。g 取
,求:
(1)沿斜坡下滑的时间t 为多少;
(2)受到的阻力大小。
22.如图(a),线框
位于倾斜角
的斜面上,斜面上有一长度为
的单匝矩形
磁场区域,磁场方向垂直于斜面向上,大小为
,已知线框边长
,
,总电阻
,现对线框施加一沿斜面向上的力
使之运动。斜面上动摩
擦因数
,线框速度随时间变化如图(b)所示。(重力加速度
取
)
(1)求外力
大小;
(2)求
长度
;
(3)求回路产生的焦耳热
。
23.如图甲所示,总质量为60kg 的人和雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动,所受的空气
阻力与速度成正比。测得雪橇运动的v-t 图像如图乙所示,初始时刻人和雪橇的加速度为
2.5m/s2,6s 时人和雪橇加速到10m/s 并保持匀速运动,此时距人8m 处的上方斜面有一冰
块松动并由静止开始下滑,冰块运动过程中不碎裂且忽略一切阻力。已知sin37°=0.6,
cos37°=0.8,g 取10m/s2。求:
(1)雪橇与斜坡间的动摩擦因数
;
(2)人和雪橇加速过程中与斜面因摩擦产生的热量;
(3)由初状态到冰块与人相遇的整个过程中,人和雪橇克服空气阻力所做的功。
《2026 届高三物理二轮复习专项训练:力学专题 斜面模型》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
D
C
D
D
A
A
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AD
ABD
ABD
AD
AC
BD
1.D
【详解】A.小朋友沿滑梯加速下滑时具有沿滑梯向下的加速度,受力不平衡。故A 错误;
B.根据牛顿第三定律可知小朋友对滑梯的压力和滑梯对小朋友的支持力是一对相互作用
力。故B 错误;
CD.对小朋友受力分析,分解重力,可得
又
故C 错误;D 正确。
故选D。
2.C
【详解】ABC.在向上滑动过程中,整体根据牛顿第二定律可得
,
对物块受力分析可得
可得
,所以向上滑动过程中薄木板和物块之间没
有摩擦力,同理下滑过程中也没有摩擦力,AB 错误,C 正确;
D.斜面体与A 的作用力只有弹力,方向垂直于接触面,具有水平分量,由平衡条件可知
斜面体与水平面之间有摩擦力,D 错误;
故选C。
3.D
【详解】AB.小球在斜面上运动的加速度
设斜面的高度为h,斜的长
由于
运动时间
故
选项AB 错误;
CD.由机械能守恒可知
到达斜面底端的速率相等,重力的功率
选项C 错误,D 正确。
故选D。
4.D
【详解】A.在A 点
、
恰好产生相对滑动,静摩擦力达到最大,又
,则此时整
体处于减速状态,
错误;
B.在A 点对
有
解得
方向沿斜面向上,B 错误;
C.从A 到B,
做匀减速运动,
做加速度增大的减速运动,C 错误;
D.从A 到B 过程中
对
做正功,故
一定能返回到
点的上方,D 正确。
故选D。
5.C
【详解】设动摩擦因数为
,甲、乙两斜面的倾角分别为
、
,木块沿斜面下滑加速
度大小分别为
、
,由牛顿第二定律可知
由题意有
,
,
,
解得
故选C。
6.D
【详解】ABC.物块在
两段均做匀加速直线运动,在
段加速度为
,在
段
加速度为
,且
则
故ABC 错误
D.重力的功率
BC 段速度较大,重力功率较大。
故选D。
7.D
【详解】AB.由牛顿第二定律有
解得
所以
图像的斜率为m,纵轴截距为
。由图可知甲图斜率大于乙图斜率,因此
故AB 错误;
CD.由于甲、乙两图截距相等,即
根据
,可知
故C 错误,D 正确。
故选D。
8.A
【详解】D.由题知,旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端,滑到斜面底端时速度大
小为
,则根据v2 = 2ax,代入数据解得
a = 2m/s2
故D 错误;
AB.下滑过程中对该旅客受力分析有
mgsinθ-f = ma,
,f = μmgcosθ
代入数据解得
f = 200N,μ = 0.5
则下滑过程中该旅客克服摩擦力所做的功为
Wf = fx = 200 × 5J = 1000J
故A 正确、故B 错误;
C.旅客滑到斜面底端的过程中根据动能定理有
如仅缩小斜面的长度,则有
联立有
可知旅客滑到斜面底端的速度大小变大,故C 错误。
故选A。
9.A
【详解】C.对B 球受力分析如图所示
侧壁给B 的弹力
故C 错误;
A.若水平面光滑,对整体分析有
故A 正确;
B.水平面对A 的静摩擦力方向可能水平向右,此时
故B 错误;
D.增加外力F,根据系统在竖直方向平衡,地面对A 的支持力
不变,故D 错误。
故选A。
10.B
【详解】物块在斜面上向上滑动过程逆向看是初速度为0 的匀加速直线运动,则有
由牛顿第二定律得
、
联立解得
故选B。
11.AD
【详解】AD.由图像可知,物块上滑和下滑的时间分别为
、
,上滑和下滑过程物
块的位移大小相等,根据运动学公式有
根据题意有
联立解得
则物块的初速度为
,
,AD 正确;
B.上滑过程可反方向看成初速度为零的匀加速运动,有
B 错误;
C.由牛顿第二定律,上滑过程有
下滑过程有
可得
,
,
C 错误;
12.ABD
【详解】物体先向上做匀减速运动,上滑时的加速度
则上滑时的x-t 图像为抛物线的一部分,v-t 图像是直线;到达最高点后,若满足
则物体将静止,则x-t 图像是平行横轴的直线,则BD 图像正确;若满足
则物体将
下滑,下滑的加速度
即下滑时v-t 图像的斜率减小,下滑时间变长,x-t 图像仍为抛物线,但比前段变得较平扁
一些,则A 图像正确,C 错误。
故选ABD。
13.ABD
【详解】ABC.由题可知,给
施加一沿斜面向下的推力
,并不改变斜面对P 的支持力
大小,即斜面对P 的支持力大小不变,同时根据滑动摩擦力的特点可知,P 所受的摩擦力
也不发生变化,对平衡时P 的分析可知,P 所受摩擦力和支持力的合力与其重力等大反向,
由牛顿第三定律可知,
对斜面的作用力方向竖直向下,斜面的受力没有发生变化,AB 正
确,C 错误;
D.给
施加一沿斜面向下的推力
,物块所受合力等于F,根据牛顿第二定律可得
D 正确。
故选ABD。
14.AD
【详解】A.由图可知,当
时物体做竖直上抛运动,位移为
,由竖直上抛
运动规律可知
代入数据解得
故A 正确;
B.当
时,位移为
,由动能定理可得
代入数据解得
故B 错误;
C.若
时,物体的重力沿斜面向下的分力为
最大静摩擦力为
小球达到最高点后会下滑,故C 错误;
D.由动能定理得
解得
当
时,
,此时位移最小为
故D 正确。
故选AD。
15.AC
【详解】A.对小孩在滑梯上由牛顿第二定律有
根据已知条件可得
则可得
,
解得
故A 正确;
B.对小还从A 点到B 点的过程应用动能定理,有
其中
,
解得
故B 错误;
C.假设小孩恰好不滑出滑梯,设水平部分BC 长度最小长度为
,对小孩在水平面应用动
能定理,有
解得
故C 正确;
D.设小孩在斜面上下滑的时间为,则有
可得
增大滑梯的倾角
,则可知下滑时间将减小,由此可知下滑过程中小孩所受重力做功的
平均功率
将增大,故D 错误。
故选AC。
16.BD
【详解】A.A 与B 的碰撞为弹性碰撞,则有
,
解得
,
则A 与B 第一次碰后瞬间两者的速度相反,故A 错误;
B.碰后B 滑到最高点的过程,根据机械能守恒定律有
解得
故B 正确;
CD.设A 与B 第一次碰后瞬间到第二次碰前瞬间的时间为t,水平轨道OQ 的长度为x,A
与B 碰后向左匀速运动,再向右匀速运动,则有
对B 有
联立解得
,
故C 错误,D 正确;
故选BD。
17. 1 45
【详解】[1][2]空载货箱受力如图所示
根据牛顿第二定律和滑动摩擦力公式可得
载重货箱受力如图所示
根据牛顿第二定律和滑动摩擦力公式可得
联立解得
18.不变
【详解】[1]施加推力前后,物块在垂直于斜面方向受力平衡,斜面对物块的支持力始终不
变,所以施加推力前,利用整体法对整体受力分析,可知地面无摩擦力。施加推力后,物
块的加速度为
斜面加速度为0,利用系统牛顿第二定律可知
解得
施加推力后,水平面对斜面体的摩擦力不变。
19.(1)
;(2)2m/s2,4m
【详解】(1)由牛顿第二定律得
得
(2)由牛顿第二定律得
解得
根据运动学公式
20.(1)
,沿斜面向下;(2)
,沿斜面向下;(3)4m,沿斜面向下
【详解】(1)由牛顿第二定律
解得物体下滑的加速度
方向沿斜面向下。
(2)由匀变速直线运动规律
可得3 秒末物体的速度
方向沿斜面向下。
(3)由匀变速直线运动位移时间关系
可得
秒末物体通过的位移为
方向沿斜面向下。
21.(1)t=4s;(2)60N
【详解】(1)根据题意,由匀变速直线运动的规律可得
解得
(2)对滑雪者受力分析,设滑雪者受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,可得
解得
22.(1)1.48N;(2)0.5m;(3)0.4J
【详解】(1)由图(b)可知在0~0.4s 内线框做匀加速运动,加速度为
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
(2)由图(b)可知线框cf 匀速进入磁场,则有
其中
联立可得
,
(3)线框穿过磁场过程中回路产生的焦耳热等于过程中安培力做的功,即
23.(1)0.125;(2)3000J;(3)24750J
【详解】(1)初始时刻对人和雪橇沿着斜面方向由牛顿第二定律得
人和雪橇受到的摩擦力为
垂直斜面方向受力平衡有
匀速时对人和雪橇沿着斜面方向受力平衡有
联立解得
,
(2)雪橇和人由初始时刻到恰好匀速所用时间
对人和雪橇在斜面上的加速过程由动量定理得
空气阻力的冲量
联立可得雪橇和人加速过程的位移
人与斜面因摩擦产生的热量
(3)对加速过程的人和雪橇由动能定理得
解得
设松动的冰块由静止开始追上人所用的时间为
,则
解得
=4s
则匀速阶段人和雪橇克服空气阻力所做的功
全过程中人和雪橇克服空气阻力所做的功