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时间:2020-12-20
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1、最新高中物理试卷物理相互作用题分类汇编一、高中物理精讲专题测试相互作用1.质量m=5kg的物体在20N的水平拉力作用下,恰能在水平地面上做匀速直线运动.若改用与水平方向成θ=37°角的力推物体,仍要使物体在水平地面上匀速滑动,所需推力应为多大?(g=10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)【答案】35.7N;【解析】解:用水平力拉时,物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,根据平衡条件,有:fmgf20解得:0.4mg50改用水平力推物体时,对物块受力分析,并建正交坐标系如图:由FX0得:Fcosf①由FY0得:NmgFsin②其中:fN③解以上各式得:F35.7N【点
2、睛】本题关键是两次对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件列方程求解,注意摩擦力是不同的,不变的是动摩擦因数.2.如图所示,劲度系数为的轻质弹簧B的两端分别与固定斜面上的挡板及物体A相连,A的质量为m,光滑斜面倾角为θ.用轻绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为的轻质弹簧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.现将弹簧C的右端点用力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.求:⑴当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,弹簧B的形变量大小;⑵在将弹簧的右端由a缓慢拉到b的过程中,物体A移动的距离;⑶ab间的距离.【答案】(1)(2)(3)【解
3、析】【分析】(1)对A进行受力分析,根据平衡条件和胡克定律即可求出;(2)将弹簧C的右端点用力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,说明A受到弹簧B的拉力,对A进行受力分析,结合胡克定律和几何关系即可求出;(3)先求出弹簧c的力,由胡克定律求出弹簧c的伸长量,最后求出【详解】(1)当弹簧C未发生形变时弹簧B处于压缩状态,设弹簧B对于物体ab之间的距离.A而言的压缩量为;根据平衡条件和胡克定律有:(2)当弹簧C的右端点沿水平缓慢拉到,解得:b位置时,因弹簧B对物体;A的拉力大小恰好等于A的重力,说明弹簧B处于伸长状态,且伸长量,所以物体A上升的高度
4、为;(3)由(2)问可得:绳中张力,则弹簧C的伸长量,故ab间的距离为:;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g10m/s2,sin53o0.8,cos53o0.6).求:(1)圆环加速度a的大小;(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:x1at22解得:a4.4m/s2(2)令Fsin53mg0,解得F1.25N当F1.25N时,环与杆
5、的上部接触,受力如图:由牛顿第二定律,Fcosθμma,FsinθFNmgFNmag联立解得:Fcossin代入数据得:F1N当F1.25N时,环与杆的下部接触,受力如图:由牛顿第二定律,Fcosθμma,FsinθmgFNFNmag联立解得:Fcossin代入数据得:F9N4.如图甲所示,表面绝缘、倾角θ=30的°斜面固定在水平地面上,斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上.一个质量m=0.10kg、总电阻底边重合,ab边长R=0.25W的单匝矩形金属框abcd,放在斜面的底端,其中ab边与斜面L=0.50m.从t=0时刻开始,
6、线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运,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10m/s2.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=2.0m/s,所以:⋯⋯⋯⋯⋯⋯①⋯⋯⋯⋯⋯⋯②解①②代入数据得:F="1.5"N⋯⋯⋯⋯⋯⋯③(2)由v-t
7、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⋯④由欧姆定律得:⋯⑤于框匀速运的程,由力的平衡条件有:⋯⑥解④⑤⑥代入数据得:⋯⑦(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:⑧框在减速零,有:所以框不会下滑,框穿磁的t,:⋯⑨⋯⑩解④⑤⑥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.5.如所示,用内
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