最新高考必刷题物理相互作用题.docx

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1、最新高考必刷题物理相互作用题一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ时，不论水平恒力F多0大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角θ0的大小．【答案】（1）3（2）60°3【解析】试题分析：（1）斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足mgsin30mgcos30解得33（2）设斜面倾角为α，由匀速直线运动

2、的条件：FcosmgsinFfFNmgcosFsin，FfFN解得：Fmgsinmgcoscossin当cossin0，即cot时，F→∞，即“不论水平恒力F多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行此时，临界角060考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④x方向，y方向分别列平衡方程求解．2．如图所示，水平面上有一个倾角为

3、的斜劈，质量为m．一个光滑小球，质量也m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为，整个系统处于静止状态．（1）求出绳子的拉力T；（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统保持静止，k值必须满足什么条件？【答案】（1）（2）【解析】【分析】【详解】试题分析：(1)以小球为研究对象，根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T；(2)对整体研究，根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f，当f≤f时，整个系统能始终m保持静止．解：(1)对小球：水平方向：N1sin30=Tsin30°°竖直方向：N1cos30+Tcos30°=mg

4、°代入解得：；(2)对整体：水平方向：f=Tsin30°竖直方向：N2+Tcos30=2mg°而由题意：fm=kN2为了使整个系统始终保持静止，应该满足：fm≥f解得：．点晴：本题考查受力平衡的应用，小球静止不动受力平衡，以小球为研究对象分析受力情况，建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向，写x轴和y轴上的平衡式，可求得绳子的拉力大小，以整体为研究对象，受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用，建立直角坐标系后把力分解，写出水平和竖直的平衡式，静摩擦力小于等于最大静摩擦力，利用此不等式求解．3．如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固

5、定于竖直平面内，弯曲部分是由两个半径均为R＝0.2m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。轨道底端A与水平地面相切，顶端与一个长为l＝0.9m的水平轨道相切B点。一倾角为θ＝37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D与水平轨道的高度差为h＝0.45m，并与其他两个轨道处于同一竖直平面内。一质量为m＝0.1kg的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC运动，并恰好从D点以平行斜面的速度进入倾斜轨道。小物体与BC段间的动摩擦因数μ＝0.5。(不计空气阻力，g取10m/s2。sin37＝°0.6,cos37＝0.8)°（1）小物体从B

6、点运动到D点所用的时间；（2）小物体运动到B点时对“形S”轨道的作用力大小和方向；【答案】（1）0.5s（2）11.5N,方向向上【解析】试题分析：（1）小物体从C到D做平抛运动有：解得：，物体从B到C做匀减速运动，由牛顿第二定律得，，，解得：小物体从B点运动到D点所用的时间：（2）物体运动到B点受到向下的弹力，由牛顿第二定律得解得：由牛顿第三定律有：，故所以对“S形”轨道的作用力大小为11.5N，方向向上。考点：平抛运动、圆周运动、牛顿第二定律。【名师点睛】（1）小球从C到D做平抛运动，根据下降的高度和速度方向得到平抛的初速度和时间，再对从B到C过程运

7、用牛顿第二定律、速度位移公式和速度时间公式列式联立求解；（2）先假设小球在B受到的弹力向下，根据重力和弹力的合力提供向心力列式求出弹力，如果是负的，表示与假设的方向相反；4．质量为4kg的木块放在倾角为300长为15m的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木块，木块从静止开始沿斜面运动2．5m所用的时间为1s（g取10m/s2）求：（1）恒力F的大小（2）要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用多长时间？【答案】（1）60N（2）2s【解析】试题分析：（1）f=mgsin30=mga1=2s/t2=5m/s２F=mgsin30

8、+f+ma=mg+ma=60N（2）设拉力最小作用时