高中物理相互作用的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析.docx

《高中物理相互作用的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高中物理相互作用的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，表面光滑的长方体平台固定于水平地面上，以平台外侧的一边为x轴，在平台表面建有平面直角坐标系xoy，其坐标原点O与平台右侧距离为d=1.2m。平台足够宽，高为h=0.8m，长为L=3.3m。一个质量m1=0.2kg的小球以v0=3m/s的速度沿x轴运动，到达O点时，给小球施加一个沿y轴正方向的水平力F1，且F1=5y（N）。经一段时间，小球到达平台上坐标为（1.2m，0.8m）的P点时，撤去外力F1。在小球到达P点的同时，平台与地面相交处最内侧的M点，一个质量

2、m2=0.2kg的滑块以速度v在水平地面上开始做匀速直线运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，由于摩擦力的作用，要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2，最终小球落在N点时恰好与滑块相遇，小球、滑块均视为质点，g10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：（1）小球到达P点时的速度大小和方向；（2）M、N两点间的距离s和滑块速度v的大小；（3）外力F2最小值的大小（结果可用根式表示）【答案】（1）5m/s方向与x轴正方向成53°（2）1.5m；3.75m/s（3）25N5【解析】（1）小球在平台上做曲线运动，可分解为沿x轴方向的匀速直线运动

3、和沿y轴方向的变加速运动，设小球在P点受到vp与x轴夹角为从O点到P点，变力F做功yp50.80.8J1.6J12根据动能定理有W1m1vP21m1v02，解得vp5m/s22根据速度的合成与分解有v0vpcos，得53，小球到达P点时速度与x轴正方向成53（2）小球离开P点后做平抛运动，根据平抛运动规律有h1gt2，解得t=0.4s2小球位移在水平面内投影lvpt2m设P点在地面的投影为P，则PMLyP2.5m由几何关系可得s2PM2l22lPMcos，解得s=1.5m滑块要与小球相遇，必须沿MN连线运动，由svt，得v3.75m/s（3）设外力F2的方向与滑块运动方向（水

4、平方向）的夹角为β，根据平衡条件水平方向有：F2cosf，其中fN，竖直方向有NF2sinm2g联立解得F2m2gcossin由数学知识可得F2m2g，其最小值F2minm2g252sin1N。1252．用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示，线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即abl）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直，线框从图示位置由静止释放，恰能匀速穿过磁场区域，重力加速度为g，求：（1）线框通过磁场时的速度v

5、；（2）线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q；（3）通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q。【答案】（1）vmgRsin22?BlBl2（2）qR（3）Q2mglsin【解析】试题分析：（1）感应电动势:EBlv，感应电流:IE，安培力：FBIlR线框在磁场区域做匀速运动时，其受力如图所示Fmgsin解得匀速运动的速度:vmgRsin22?Bl（2）解法一：由BIlmgsin得，ImgsintlB2l3，BlvmgRsin，所以qItBl2R解法二：平均电动势En，IEtn，所以qBl2，qIR。tRR（3）解法一：通过磁场过程中线框沿斜面匀速运动了2l的

6、距离，由能量守恒定律得：E增E减，Q2mglsin。解法二：QI2Rt2QmgsinR2l2mglsinBlv考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】遇到导轨类问题首先要画出侧视图及其受力分析图，然后列式求解；在求有关热量问题时，要从能量守恒的角度求解。3．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角θ=30，°导轨电阻不计．磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1Ω．两金属导轨的上端连接右端电路，灯

7、泡电阻RL=4Ω，定值电阻R1=2Ω，电阻箱电阻R2=12Ω，重力加速度为g=10m/s2，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大，试求：（1）金属棒下滑的最大速度vm；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热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大，最大速度vm，有：mgsinθ=F安又F安=BIL，即得mgsinθ=BIL⋯①ab棒生的感E=BLvm⋯②通ab的感流I=⋯③回路的阻R=r+R1+⋯