高中物理相互作用提高训练及解析.docx

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1、高中物理相互作用提高训练及解析一、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

2、中：fN③解以上各式得：F35.7N【点睛】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，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，轻绳OA与AB垂直且长度之比为3:4．试计算：（1）OA绳拉力及F的大小？（2）保持力F大小方向不变，剪断绳OA，稳定后重新平衡，求此时绳OB及绳AB拉力的大小和方向．（绳OB、A

3、B拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达）（3）欲使绳OB重新竖直，需在球B上施加一个力，求这个力的最小值和方向．【答案】（1）4mg（2）T1213mg，tanθ1=2；T25mg，tanθ2=4333334（3）mg，水平向左3【解析】【分析】【详解】（1）OB竖直，则AB拉力为0，小球A三力平衡，设OB拉力为T，与竖直方向夹角为θ,则T=mg/cosθ=5mg，F=mgtanθ=4mg33（2）剪断OA绳，保持F不变，最后稳定后，设OB的拉力为T1，与竖直方向夹角为θ1，AB拉力为T2，与竖直方向夹角为θ2，以球A、球B为整体，

4、可得4T1x=F=mg；T1y=2mg；3解得：T1=213mg；tanθ1=2；33单独研究球4mg；T2y=mg；A，T2x=F=3解得：T2=5243mg，tanθ=3（3）对球B施加一个力FB使OB重新竖直，当BF时是最小值，即F水平向左且等于力4FB=F=mg，水平向左3【点睛】本题采用整体和隔离法相结合进行分析，关键先对B球受力分析，得到AB绳子的拉力为零，然后对A球受力分析，根据平衡条件并运用平行四边形法则求解未知力．3．如图，两条间距L=0.5m且足够长的平行光滑金属直导轨，与水平地面成30角固定放置，磁感应强度

5、B=0.4T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量mab0.1kg、mcd0.2kg的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r=0.2Ω，导轨电阻不计．ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下，沿该斜面以v2m/s的恒定速度向上运动．某时刻释放cd，cd向下运动，经过一段时间其速度达到最大．已知重力加速度g=10m/s2，求在cd速度最大时，（1）abcd回路的电流强度I以及F的大小；（2）abcd回路磁通量的变化率以及cd的速率．【答案】(1)I=5A,F=1.5N(2)t1.0Wb/s,vm3m/s【解析】【详

6、解】（1）以cd为研究对象，当cd速度达到最大值时，有：mcdgsinBIL①代入数据，得：I=5A由于之后两棒均沿斜面方向做匀速运动，可将两棒看作整体，作用在ab上的外力：F(mabmcd)gsin②（或对ab：FmabgsinBIL）代入数据，得：F=1.5N（2）设cd达到最大速度时abcd回路产生的感应电动势为E，根据法拉第电磁感应定律，有：Et③由闭合电路欧姆定律，有：IE④r联立③④并代入数据，得：t=1.0Wb/s设cd的最大速度为vm，cd达到最大速度后的一小段时间t内，abcd回路磁通量的变化量：BSBL(vmv)t⑤回

7、路磁通量的变化率：tBL(vmv)⑥联立⑤⑥并代入数据，得：vm3m/s【点睛】本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁学知识和力平衡知识；分析清楚金属棒的运动过程与运动性质是解题的前提，应用平衡条件、欧姆定律即可解题．4．如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M＝1.5kg的斜面，底面与地面的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°．用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m＝0.5kg的小球（不计小球与斜面之间的摩擦力），已知弹簧劲度系数k＝200N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体以a＝1m/s2的加速度向右匀加速运动．

8、(已知sin37＝°0.6、cos37°＝0.8，g＝10m/s2)(1)求F的大小；(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小．【答案】（1）6N（2）0.017m；3.7N【解析