高考物理相互作用(一)解题方法和技巧及练习题.docx

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1、高考物理相互作用(一)解题方法和技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，∠cO′a=120，°重力加速度g取10m/s2，求：（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？（2）弹簧的劲

2、度系数为多少？（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？【答案】（1）103N（2）200N/m（3）203N，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上.【解析】【分析】（1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根据胡克定律求弹簧的劲度系数．（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向．【详解】（1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为FO′a=GA=20N对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四

3、边形定则得：水平绳上的力为：Fob=FO′asin60=10°3N物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力f=Fob=103N（2）弹簧的拉力大小为F弹=FO′acos60°=10N．根据胡克定律得F弹=kxF弹10得k===200N/mx0.05（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的FF=2F′a3N=203N斜线中的拉力的大小为：Ocos30=2°×20×2方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上2．质量m＝5kg的物体在20N的水平拉力作用下

4、，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【点睛】本题关键是两次对物体受

5、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．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：x

6、1at22解得：a4.4m/s2(2)令Fsin53mg0，解得F1.25N当F1.25N时，环与杆的上部接触，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．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风

7、总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为小．（设重力加速度为g）（2）若风向不变，随着风力的增大态，说明理由．θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状mg【答案】（1）T，F=mgtanθ（2）不可能达到90°且小球处于静止状态cos【解析】【分析】【详解】（1）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90，°对小球受

8、力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．5．随着摩天大楼高度的增加,钢索电梯的制造难度越来越大。利用直流电机模式获得电磁驱动力的磁动力电梯研发成功。磁动力电梯的轿厢上安装了永久磁铁,电梯的井壁上铺设了电线圈。这些线圈采取了分段式相继通电，生成一个移动的磁场,从而带动电梯上升或者下降。工作原理可简化为如下情景。如图所示，竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为；电梯轿厢固定在如图所示的一个匝金