2022-2023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间的比较学案 新人教版必修第一册.docx

1、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L12at2，agsin，Lhsin可得t1sin2hg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L12at2，agsin，Ldcos可得t4dgsin2可见45时，时间最短，图2中t1t3t2.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CDDE，斜面体ADE的顶角为，斜面体BCD的底角也为，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()At1t2Bt1t2Ct1t2D不能确定t1、t2的大小关系2如图所示，一物

2、体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑下列说法正确的是 ()A滑到底端时的速度相同B滑到底端所用的时间相同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后消失，则第5s末物体的速度和加速度分别是()Av4.5m/s，a1.5m/s2Bv7.5m/s，a1.5m/s2Cv4.5m/s，a0Dv7.5m/s，a02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120

3、N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 ()A65kgB60kgC70kgD75kg3如图所示，在行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害为了尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全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需要的时间为5s，安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为()A420NB600NC800ND1000N4.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

4、，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 ()A7m/sB14m/sC10m/sD20m/s5民航客机都有紧急出口，发生意外情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

5、为L，则Lsin12gcost12，Lcos12gsint22，联立即可求得时间关系答案：A2解析：设斜面高度为h，斜面倾角为，则斜面长度为Lhsin，根据牛顿第二定律有mg sin ma，解得ag sin ，根据v22aL，得v2aL2gsinhsin2gh，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项错误根据初速度为0的匀加速直线运动的位移L12at2，可得t2La2hgsin21sin2hg，可知倾角越大，下滑时间越短，故倾角取图中最大值，即60时，下滑时间最短，故B、C项错误，D项正确答案：D评价检测素养达标1解析：由牛顿第二定律得加速度aFm3020

6、m/s21.5m/s2，力F作用3 s时速度大小为vat1.53 m/s4.5 m/s，而力F消失后，其速度不再变化，物体加速度为零，故C正确答案：C2解析：航天员由静止到复位过程看作匀加速直线运动，根据速度时间关系式vat可求得加速度的值为a2 m/s2，再根据牛顿第二定律得mFa60 kg.答案：B3解析：从踩下刹车到车完全停止的5 s内，人的速度由30 m/s减小到0，视为匀减速直线运动，则有avv0t305m/s26m/s2.根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的作用力Fma70(6) N420 N，负号表示力的方向跟初速度方向相反所以选项A正确答案：A4解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得mgma，解得ag.由匀变速直线运动的速度位移关系式可得v022ax，故汽车刹车前的速度为v02ax2gx20.71014 m/s14 m/s，因此B正确答案：B5解析：(1)设气囊与地面夹角为，由数学知识可知：sin 3.2 m6.5 m，根据牛顿第二定律得，mg sin fma1，根据v22a1x1解得v23 m/s(2)由牛顿第二定律得mgma2结合v22a2x2，解得x23 m.答案：(1)23 m/s(2)3 m