高考必刷題物理相互作用題.docx

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1、【物理】高考必刷題物理相互作用題一、高中物理精講專題測試相互作用1．如圖所示：一根光滑的絲帶兩端分別系住物塊A、C，絲帶繞過兩定滑輪，在兩滑輪之間的絲帶上放置了球知，帶與水平面夾角為B,D通過細(xì)繩跨過定滑輪水平寄引C物體。整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已00230，此時C恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。求：（g=10m/s）（1）物體B的質(zhì)量m；（2）物體C與地面間的摩擦力f；（3）物體C與地面的摩擦系數(shù)μ（假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力）。【答案】（1）3kg（2）f=10N（3）【解析】（1）對B受力分析，受重力和兩側(cè)繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，知解得：m=3kg對C受力分析

2、，受重力、兩個細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件，知水平方向受力平衡：解得：f=10N（3）對C，豎直方向平衡，支持力：由f=μN(yùn)，知2．將質(zhì)量m0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)0.8．對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角53o的恒定拉力F，使圓環(huán)從靜止開始運(yùn)動，第1s內(nèi)前進(jìn)了2.2m（取g10m/s2，sin53o0.8，cos53o0.6）．求：（1）圓環(huán)加速度a的大?。唬?）拉力F的大?。敬鸢浮浚?）4.4m/s2（2）1N或9N【解析】（1）小環(huán)做勻加速直線運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式可知：x1at

3、22解得：a4.4m/s2(2)令Fsin53mg0，解得F1.25N當(dāng)F1.25N時，環(huán)與桿的上部接觸，受力如圖：由牛頓第二定律，F(xiàn)cosθμma，F(xiàn)sinθFNmgFNmag聯(lián)立解得：Fcossin代入數(shù)據(jù)得：F1N當(dāng)F1.25N時，環(huán)與桿的下部接觸，受力如圖：由牛頓第二定律，F(xiàn)cosθμma，F(xiàn)sinθmgFNFNmag聯(lián)立解得：Fcossin代入數(shù)據(jù)得：F9N3．如圖所示，表面光滑的長方體平臺固定于水平地面上，以平臺外側(cè)的一邊為x軸，在平臺表面建有平面直角坐標(biāo)系xoy，其坐標(biāo)原點(diǎn)O與平臺右側(cè)距離為d=1.2m。平臺足夠?qū)?，高為h=0.8m，長

4、為L=3.3m。一個質(zhì)量m1=0.2kg的小球以v0=3m/s的速度沿x軸運(yùn)動，到達(dá)O點(diǎn)時，給小球施加一個沿y軸正方向的水平力F11，且F=5y（N）。經(jīng)一段時間，小球到達(dá)平臺上坐標(biāo)為（1.2m，0.8m）的P點(diǎn)時，撤去外力F1。在小球到達(dá)P點(diǎn)的同時，平臺與地面相交處最內(nèi)側(cè)的M點(diǎn)，一個質(zhì)量m2=0.2kg的滑塊以速度v在水平地面上開始做勻速直線運(yùn)動，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，由于摩擦力的作用，要保證滑塊做勻速運(yùn)動需要給滑塊一個外力F2，最終小球落在N點(diǎn)時恰好與滑塊相遇，小球、滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)，g10m/s2，sin370.6，c

5、os370.8。求：（1）小球到達(dá)P點(diǎn)時的速度大小和方向；（2）M、N兩點(diǎn)間的距離s和滑塊速度v的大??；（3）外力F2最小值的大?。ńY(jié)果可用根式表示）【答案】（1）5m/s方向與x軸正方向成53°（2）1.5m；3.75m/s（3）25N5【解析】（1）小球在平臺上做曲線運(yùn)動，可分解為沿x軸方向的勻速直線運(yùn)動和沿y軸方向的變加速運(yùn)動，設(shè)小球在P點(diǎn)受到vp與x軸夾角為從O點(diǎn)到P點(diǎn)，變力F做功yp50.80.8J1.6J12根據(jù)動能定理有W1m1vP21m1v02，解得vp5m/s22根據(jù)速度的合成與分解有v0vpcos，得53，小球到達(dá)P點(diǎn)時速度與x軸正方向

6、成53（2）小球離開P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有h1gt2，解得t=0.4s2小球位移在水平面內(nèi)投影l(fā)vpt2m設(shè)P點(diǎn)在地面的投影為P，則PMLyP2.5m由幾何關(guān)系可得s2PM2l22lPMcos，解得s=1.5m滑塊要與小球相遇，必須沿MN連線運(yùn)動，由svt，得v3.75m/s（3）設(shè)外力F2的方向與滑塊運(yùn)動方向（水平方向）的夾角為β，根據(jù)平衡條件水平方向有：F2cosf，其中fN，豎直方向有NF2sinm2g聯(lián)立解得F2m2gcossin由數(shù)學(xué)知識可得F2m2g，其最小值F2minm2g25N。12sin1254．如圖所示，兩足夠長的平行光滑的

7、金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角30，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B12T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m12kg、電阻為R11Ω，兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d0.5m，定值電阻為R23Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，取g10m/s2，求：（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？（2）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，整個電路消耗的電功率為多少？（3

8、）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬板間加一垂