《高考物理相互作用答题技巧及练习题(含答案)及解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理相互作用答题技巧及练习题(含答案)及解析.docx（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高考物理相互作用答题技巧及练习题( 含答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1 如图所示，竖直轻弹簧 B 的下端固定于水平面上，上端与A 连接，开始时A 静止。 A的质量为 m 2kg，弹簧 B 的劲度系数为k1 200N/m 。用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一根劲度系数为 k2 的轻弹簧 C 连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a 位置，此时 A 上端轻绳恰好竖直伸直。将弹簧C 的右端点沿水平方向缓慢拉到b 位置时，弹簧 B 对物体 A 的拉力大小恰好等于A 的重力。已知ab 60cm，求：（1）当弹簧 C 处在水平位置且未发生形变时，弹簧B 的形变量的大小；（2
2、）该过程中物体 A 上升的高度及轻弹簧C 的劲度系数 k2。【答案】（ 1） 10cm；（ 2） 100N/m 。【解析】【详解】（1）弹簧 C 处于水平位置且没有发生形变时，A 处于静止，弹簧B 处于压缩状态；根据胡克定律有： k1x1 mg代入数据解得： x1 10cm（2）当 ab 60cm 时，弹簧B 处于伸长状态，根据胡克定律有：k1x2 mg代入数据求得：x2 10cm故 A 上升高度为： h x1+x2 20cm由几何关系可得弹簧 C 的伸长量为： x3 ab x1 x2 40cm 根据平衡条件与胡克定律有：mg+k1x2k2x3解得 k2 100N/m2如图所示：一根光滑的丝带
3、两端分别系住物块A、C，丝带绕过两定滑轮，在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平寄引C物体。整个系统处于静止状态。已知，B物体两侧丝带间夹角为600 ，与 C物体连接丝带与水平面夹角为300，此时 C恰能保持静止状态。求：（g=10m/s2）（ 1）物体 B的质量 m；（ 2）物体 C与地面间的摩擦力 f ；（ 3）物体 C与地面的摩擦系数 （假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）。【答案】（ 1） 3kg（2） f=10N（3）【解析】（1）对 B受力分析，受重力和两侧绳子的拉力，根据平衡条件，知解得： m=3kg对 C 受力分析，受重力、两个细线的拉力、支持力和摩擦力，根据平衡
4、条件，知水平方向受力平衡：解得： f=10N（ 3）对 C，竖直方向平衡，支持力：由 f= N，知3如图所示， B、 C 两小球的重力均为 G，用细线悬挂于 A、 D 两点，系统处于静止状态求：（ 1） AB 和 CD 两根细线的拉力各为多大？（ 2）细线 BC与竖直方向的夹角是多大？【答案】（ 1） F13G 、 F2 G （ 2）60 0【解析】【分析】【详解】（1）对 B、 C 整体研究，如图所示：由 可得AB 的拉力 ：（2） C球研究，如 所示：可得：，【考点定位】， CD 的拉力 ：，考 了共点力平衡条件的 用【点睛】在 理共点力平衡 ，关 是 物体 行受力分析，然后根据正交分解法
5、将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力 于平衡状 ， 可根据矢量三角形法，将三个力移 到一个三角形中，然后根据角度列式求解，4(14分 )如 所示，木板与水平地面 的 角可以随意改 ，当 =30 ，可 点的一小木 恰好能沿着木板匀速下滑。若 小木 从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s 的速度沿木板向上运 ，随着的改 ，小物 沿木板滑行的距离化，重力加速度g=10m/s 2。 ( 果可用根号表示)x 将 生 （ 1）求小物 与木板 的 摩擦因数；（ 2）当 角 足什么条件 ，小物 沿木板滑行的距离最小，并求出此最小 。【答案】 （1）【解析】 分析：（ 1）当（
6、2） 60；m ， 木 受力分析：（ 2 分）（ 2 分） 摩擦因素：（ 2 分）（ 2）当 化 ，木 的加速度 a ：（ 2 分）木 的位移S ：（ 2 分）则令， 当时 s 最小，即（ 2 分）S 最小 考点：考 了牛 第二定律的 用点 ：做本 的关 是 物体受力分析，找出 界状 ， 5如 所示，一 角 =30的光滑足 斜面固定在水平面上，其 端固定一 度系数为 k=50N/m 的 簧， 簧的下端系一个 量 m=1kg 的小球，用一垂直于斜面的 板A 住小球，此 簧没有 生形 ，若 板A 以加速度 ， 簧与斜面始 保持平行，g 取 10m/s 2求：a=4m/s 2 沿斜面向下匀加速运（
7、1）从开始运 到小球速度达最大 小球所 生位移的大小；（ 2）从开始运 到小球与 板分离 所 的 【答案】（ 1）从开始运 到小球速度达最大 小球所 生位移的大小是0.1m；（2）从开始运 到小球与 板分离 所 的 是0.1s【解析】（ 1）球和 板分离后做加速度减小的加速运 ，当加速度 零 ，速度最大，此 物体所受合力 零即 kxm=mgsin ，解得：（2） 球与 板分离 位移 从开始运 到分离的 程中，s， 的 t ，m受 直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的 板支持力F1和 簧 力 F根据牛 第二定律有：mgsin -F-F1=ma，F=kx随着 x的增大， F增大，
8、F1减小，保持 a不 ，当m与 板分离 ，F1减小到零， 有：mgsin -kx=ma，又 x= at2 立解得： mgsin -k? at2=ma，所以 的 ：点睛：本 分析清楚物体运 程，抓住物体与 板分离 的条件：小球与 板 的 力 零是解 的前提与关 ， 用牛 第二定律与运 学公式可以解 。6如 甲所示，表面 、 角 =30的斜面固定在水平地面上，斜面所在空 有一 度 D=0.40m 的匀 磁 区域，其 界与斜面底 平行，磁 方向垂直斜面向上一个 量m=0.10kg 、 阻 R=0.25W 的 匝矩形金属框 abcd，放在斜面的底端，其中 ab 与斜面底 重合， ab 边长 L=0.5
9、0m从 t=0 刻开始， 框在垂直 cd 沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运 ，当 框的 ab 离开磁 区域 撤去拉力， 框 向上运 ， 框向上运 程中速度与 的关系如 乙所示已知 框在整个运 程中始 未脱离斜面，且保持ab 与斜面底 平行， 框与斜面之 的 摩擦因数，重力加速度 g 取 10 m/s 2 求：（ 1） 框受到的拉力 F 的大小；（ 2）匀 磁 的磁感 度 B 的大小；（ 3） 框在斜面上运 的 程中 生的焦耳 Q【答案】（ 1） F=1.5 N （2）（ 3）【解析】 分析：（ 1）由 v-t 象可知，在0 0.4s 内 框做匀加速直 运 ， 入磁 的速度 v1=2
10、.0m/s ，所以： 解 代入数据得：F=1.5 N（2）由 v-t 象可知， 框 入磁 区域后以速度v1 做匀速直 运 ，由法拉第 磁感 定律和欧姆定律有：E=BLv1由欧姆定律得： 于 框匀速运 的 程，由力的平衡条件有： 解 代入数据得：（3）由 v-t 象可知， 框 入磁 区域后做匀速直 运 ，并以速度v1 匀速穿出磁 ， 明 框的 度等于磁 的 度，即 ： 框在减速 零 ，有：所以 框不会下滑， 框穿 磁 的 t， ： 解 代人数据得：（ 11）考点： 体切割磁感 的感 ；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其 用； 合 路的欧姆定律7 如 所示， AB 是 角 =37的粗糙直
11、道，BCD是光滑的 弧 道，AB 恰好在 B 点与 弧相切， 弧的半径 R=1m，一个 量 m=0.5kg 的物体（可以看做 点）从直 道上的 P 点由静止 放， 果它能在两 道 做往返运 已知P 点与 弧的 心O 等高，物体与 道AB 的 摩擦因数 =0.2求：（1）物体做往返运 的整个 程中在AB 道上通 的 路程；（2） 使物体能 利到达 弧 道的最高点D， 放点P 距 B 点的距离至少多大？【答案】 (1)5m(2)m【解析】 分析：（1）因摩擦力始 物体做 功，所以物体最 在 心 2的 弧上往复运 整体 用 能定理得：mgRcos-mgS cos=0所以 路程 （2） 物体 好到D
12、点， 由向心力公式得： 全 程由 能定理得：mgLsin-mgL cos-mgR（ 1+cos） = mvD2得最小距离为考点：动能定理的应用【名师点睛】本题综合应用了动能定理求摩擦力做的功、圆周运动及圆周运动中能过最高点的条件，对动能定理、圆周运动部分的内容考查的较全，是圆周运动部分的一个好题。8如图，物体在有动物毛皮的斜面上运动。由于毛皮表面的特殊性，引起物体的运动有如下特点： 顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略； 逆着毛的生长方向运动时会受到来自毛皮的滑动摩擦力。（1）物体上滑时，是顺着毛的生长方向运动，求物体向上运动时的加速度（2）一物体自斜面底端以初速度v0=2m/s冲上足
13、够长的斜面，斜面的倾角o，过了 =30t=1 2s 物体回到出发点。若认为毛皮产生滑动摩擦力时，动摩擦因数为定值，试计算 的数值。（ g=10m/s2）【答案】（ 1） 5m/s 2（ 2）0 433【解析】试题分析：（1）由图可以发现，动物的毛是向上的，所以向上运动时可以忽略阻力，根据牛顿定律可知：2mgsin=ma，解得 a=gsin =5m/s 2（ 2）对物体受力分析得，上滑时a=gsin =5m/s，设上滑最大位移为S，有，上滑时间：下滑时间：t 下=t-t，上 =（ 12-0 4） s=08s，下滑加速度：，对物体受力分析可知，下滑的加速度，a 下=gsin30 -gcos30，所
14、以：考点：牛顿第二定律的应用9如图所示小孩和雪橇的总质量拉雪橇，使雪橇沿水平地面以，大人用与水平方向成角斜向上拉力速度做匀速直线运动。已知雪橇与水平地面的动摩擦因F数。（，取）求：（ 1）拉力 F 的大小；（ 2）拉力 F 撤消后雪橇还能滑行多远？【答案】（ 1）；（ 2）【解析】试题分析：（ 1）受力分析如图所示，将 F 向水平方向和竖直方向分解，由平衡关系可知：竖直向上：，水平向上：解得：；（2） F 撤消后物体做匀减速运动，；，由牛顿第二定律可得：由位移公式可得：考点：共点力平衡的条件及其应用【名师点睛】以雪橇为研究对象，通过受力分析列出平衡方程即可求得拉力的大小；拉力撤去后，雪橇水平方
15、向只受摩擦力，由牛顿第二定律可求得加速度，由运动学公式求得滑行距离；本题属牛顿运动定律的基本题型，只要能掌握运动情景及正确受力分析即可顺利求解。10 如图所示 ,质量为 m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳 OB水平且 B端与放置在水平面上的质量为 m2的物体乙相连 ,轻绳 OA与竖直方向的夹角 =37物,体甲、乙均处于静止状态 .(已知 sin 37 =0.6,cos 37 =0.8,tan 37 =0.75,g取 10m/s 2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳 OA,OB受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何 ?(3)若物体乙的质量m2=
16、4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数 =0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少 ?【答案】（ 1） 5 m g, 3 m g（ 2）3 m1g，水平向左（3） 1.6kg41414【解析】【分析】【详解】（1）对结点 O，作出力图如图，由平衡条件有：cosm1 g TAtanTBm1 g解得： TA5 m1 g,TB3 m1 g44（2）对于乙物体：摩擦力F TB3 m1 g ，方向水平向左4（3）当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值Fmaxm2 gTBmaxFmax由 得： m1maxTBmax1.6kggtan故本题答案是： （ 1） 5m1 g,3m1g （ 2）3m1 g ，水平向左（3）1.6kg444【点睛】本题涉及共点力平衡中极值问题，当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大