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1、高中物理相互作用各地方试卷集合汇编一、高中物理精讲专题测试相互作用1 如图所示，斜面倾角为=37， 一质量为 m=7kg 的木块恰能沿斜面匀速下滑，（ sin37 =0.6, cos37=0.8， g=10m/s 2）（ 1）物体受到的摩擦力大小（ 2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力F 作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F 的大小【答案】 （1） 42N（ 2） 0.75（3） 240N【解析】【分析】【详解】(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，沿运动方向有：mgsin-f=0所以：f=mgsin=7 10 sin37=42N(2)又：f= mgc
2、os解得：=tan=0.75(3)受推力后仍匀速运动则：沿斜面方向有：Fcos-mg sin-FN=0垂直斜面方向有：FN-mgcos-Fsin=0解得：F=240N【点睛】本题主要是解决摩擦因数，依据题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就可以得到摩擦因数 =tan2轻绳下端悬挂200N 的重物，用水平力拉轻绳上的点，使轻绳上部分偏离竖直方向= 角保持静止，如图所示。（1）求水平力的大小；（2）保持轻绳上部分与竖直方向的夹角=不变，改变力的方向，求力的最小值及与水平方向的夹角。【答案】（1）（ 2），与水平方向夹角为【解析】试题分析：（1）对点受力分析，可得，解得（2）力有最小值时，解得
3、，与水平方向夹角为考点：考查了共点力平衡条件【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解3将质量 m0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53o 的恒定拉力F，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了 2.2m （取 g10 m / s2 ， sin53 o0.8 ，cos53o0.6 ）求：（ 1）圆环加速度 a 的大小；（
4、2）拉力 F 的大小【答案】（ 1） 4.4m/s2（ 2） 1N或 9N【解析】（1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：x1 at 22解得： a 4.4m / s2(2)令 Fsin53mg 0，解得 F1.25N当 F1.25N 时，环与杆的上部接触，受力如图：由牛 第二定律，Fcos ma ， Fsin FNmgFNm ag 立解得： Fcossin代入数据得：F1N当 F1.25N ， 与杆的下部接触，受力如 ：由牛 第二定律，Fcos ma ， Fsin mg FNFNm ag 立解得： Fcossin代入数据得：F9N4如 所示，两足 平行光滑的金属 MN 、PQ 相距 L
5、， 平面与水平面 角 =30， 阻不 磁感 度 B=2T 的匀 磁 垂直 平面向上， L=0.5m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在 上，且始 与 接触良好，金属棒ab的 量m=1kg、 阻r=1两金属 的上端 接右端 路，灯泡 阻RL=4，定 阻R1 =2， 阻箱 阻 R2=12 ，重力加速度 g=10m/s2 ， 合开关，将金属棒由静止 放，下滑距离 s0 =50m 速度恰达到最大， 求：（ 1）金属棒下滑的最大速度 vm；（ 2）金属棒由静止开始下滑 2s0 的 程中整个 路 生的 Q【答案】（ 1） 30m/s （2） 50J【解析】解：（ 1）由 意知，金属棒匀速下滑 速度最
6、大， 最大速度 又 F 安 =BIL，即得 mgsin=BILvm， 有：mgsin =F安ab 棒 生的感 E=BLvm通 ab 的感 流 I= 回路的 阻 R=r+R1+ 解代入数据得： vm=30m/s （2）由能量守恒定律有：mg?2s0sin =Q+ 解代入数据得： Q=50J答：（ 1）金属棒下滑的最大速度vm 是 30m/s （2）金属棒由静止开始下滑2s0 的 程中整个 路 生的 Q 是 50J【点 】本 合 用 路知 、 磁感 知 和数学知 的能力要求 高，但是常 ，要得全分5如 所示， 量 M 10 kg、上表面光滑、下表面粗糙的足 木板在F=50 N 的水平拉力作用下，以
7、初速度v0 5 m/s 沿水平地面向右做匀速直 运 。 有足 多的小 ，它 的 量均 m 0.5 kg，将一 无初速地放在木板的最右端，当木板运 了L2 m ，又无初速地在木板的最右端放上第2 ，以后只要木板运 了L，就在木板的最右端无初速放一 ， g 取 10 m/s 2 。求：(1)木板下表面与水平面 的 摩擦因数。(2)第 1 放上后，木板的加速度的大小。(3)第 4 放上的瞬 ，木板的速度大小。(答案可 根号 )【答案】（ 1） 0.5（2） 0.25m/s 2（ 3）m/s【解析】 分析：(1)木板最初做匀速运 ，由解得， (2)系 在水平方向所受的摩擦力大小f1= (M+m)g=0
8、.5 (10+0.5) 10=52.5 N系 在水平方向所受的合力大小F合f 1-F=52.5-50=2.5 N木板的加速度大小m/s 2 （若 a= 0.25 也 分）(3)解法一：第 2 放上瞬 木板的速度大小 v1：解得：m/s第 2 放上后系 在水平方向所受的摩擦力大小f2= (M+2m)g=0.5 (10+0.5 2) 10=55 N第 2 放上后系 在水平方向所受的合力大小F 合 f 2-F=55-50=5 N第 2 放上后木板的加速度大小m/s 2第 3 放上瞬 木板的速度大小 v2：解得：m/s第 3 放上后系 在水平方向所受的摩擦力大小f3= (M+3m)g=0.5 (10+
9、0.5 3) 10=57.5 N第 3 放上后系 在水平方向所受的合力大小F 合 f 3-F=57.5-50=7.5 N第 3 放上后木板的加速度大小m/s 2第 4 放上瞬 木板的速度大小 v3：解得：m/s解法二： 第n 放在木板上 ，木板运 的加速度大小 ：第 1 放上， L 后：第 2 抉放上， L 后：第 n 放上， L 后：由上可得当 n3 ，可得m/s考点：牛 第二定律的 合 用.6如 所示， 机通 其 上的 引一根原来静止的 L=1m， 量m=0.1 的 体棒 ab， 体棒 在 直放置、 阻不 的金属框架上， 体棒的 阻R=1，磁感 度 B=1T 的匀 磁 方向垂直于 体框架所
10、在平面，当 体棒在 机 引下上升h=3.8m ， 得 定速度，此 程 体棒 生 量Q=2J 机工作 ， 表、 流表的 数分 7V 和1A， 机的内阻r=1 ，不 一切摩擦，g=10m/s2 ，求：（ 1） 体棒所达到的 定速度是多少？（ 2） 体棒从静止到达 定速度的 是多少？【答案】（1）m/s（ 2）s【解析】：（1）导体棒匀速运动时，绳拉力T，有T-mg-F=0（ 2 分），其中F=BIL， I= /R,=BLv，(3 分)此时电动机输出功率与拉力功率应相等，即 Tv=UI/ -I/2r（2分），（U、 I/ 、 r 是电动机的电压、电流和电阻），化简并代入数据得v=2m/s （ 1 分
11、）（2）从开始达匀速运动时间为t ，此过程由能量守恒定律，UI/ t-I/2rt=mgh+mv 2+Q（ 4 分），代入数据得 t=1s（2 分）7如图所示， mA=0.5kg， mB=0.1kg，两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2，当大小为F=5N 水平拉力作用在物体 A 上时，求物体 A 的加速度。（忽略滑轮的质量以及滑轮和绳的，取 g=10m/s 2）【答案】 4m/s2【解析】试题分析：对A 由牛顿第二定律得对 B 由牛顿第二定律得根据题意有解以上各式得考点：牛顿第二定律【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；解题的关键是正确选择研究对象并且受力分析，根据牛顿第二定律列得方程，注意
12、两个物体的加速度及拉力的关联关系.8如图所示，物体，物体，物体 B 用细绳系住，现在用水平力将 A 匀速拉出？， A 与 F 拉物体BB 与地面的动摩擦因数相同A，求这个水平力F 至少要多大才能【答案】【解析】试题分析：物体B 对 A 压力， AB 间的滑动摩擦力，地面对A 的支持力，因此 A 受地面的摩擦力：，以 A 物体为研究对象，其受力情况如图所示：由平衡条件得：。考点：共点力作用下物体平衡【名师点睛】本题考查应用平衡条件处理问题的能力，要注意A 对地面的压力并不等于A的重力，而等于A.B 的总重力。9 如图所示，三根细轻绳系于O 点，其中 OA 绳另一端固定于A 点， OB 绳的另一端
13、与放在水平地面上质量m2 为 20kg 的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1 为 4kg 的钩码甲。平衡时轻绳OA 与竖直方向的夹角37 ，OB 绳水平。已知重力加速度g=10m/s 2，sin370.6，cos370.8, tan370.75 。（ 1）求轻绳 OA 受到的拉力 TOA、 OB 受到的拉力 TOB 大小；（ 2）求乙受到的摩擦力 f 大小；（3）已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力fmax 为 90N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。【答案】（ 1） TOA50 N， TOB30 N ；（ 2） f=30N ；（ 3）8kg
14、。【解析】【详解】（1）以结点为研究对象，受到三个拉力作用，如图所示根据平衡条件得，轻绳OA 受到的拉力为：TOAm1 g40Ncos500.8轻绳 OB 受到的拉力为：TOB m1 g tan40 0.7530 N（2）对乙物体研究，水平方向受摩擦力f 和拉力 TOB，根据平条件衡得：fTOB30 N（3）考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，根据平衡条件，OB 绳的拉力为：TOBfmax90 N对甲分析，根据平衡条件仍有：TOBm1m g tan解得：m8 kg10 如图甲所示，质量为m=lkg 的物体置于倾角为=37 0 固定斜面上（斜面足够长），对物体施以平行于斜面向上的拉力F， t 1=1
15、s 时撤去拉力，物体运动的部分v-t图像如图乙，试求：（ 1）物体与斜面间的滑动摩擦因数；（ 2）第 ls 内拉力 F 的平均功率；（ 3）物体返回原处的时间【答案】（ 1） 0 5（ 2） 300W（ 3） 330s【解析】试题分析：（ 1）设力 F 作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知 F- mgsin - mgcos=ma1撤去力去，由牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma 2根据图象可知： a1 20m/s2， a2 10m/s2代入解得 F=30N=0 5（2）第 ls 内拉力 F 的平均功率 P F vF a1t3020 1W 300W222（3）滑时的位移 x x1 x230m下滑时 mg sinmg cosma3x1 at 32t 330 s2故 t330 s考点：牛顿第二定律的应用；功率