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时间:2020-12-20
《物理相互作用练习题20篇.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、最新物理相互作用练习题20篇一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上,上端与A连接,开始时A静止。A的质量为m=2kg,弹簧B的劲度系数为k1=200N/m。用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧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,此时A上端轻绳恰好竖直伸直。将弹簧C的右端点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。已知ab=60cm,求:(1)当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,弹簧B的形变量的大小;(2)该过程中
2、物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。【答案】(1)10cm;(2)100N/m。【解析】【详解】(1)弹簧C处于水平位置且没有发生形变时,A处于静止,弹簧B处于压缩状态;根据胡克定律有:k1x1=mg代入数据解得:x1=10cm(2)当ab=60cm时,弹簧B处于伸长状态,根据胡克定律有:k1x2=mg代入数据求得:x2=10cm故A上升高度为:h=x1+x2=20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为:x3=ab﹣x1﹣x2=40cm根据平衡条件与胡克定律有:mg+k1x2=k2x3解得k2=100N/m2.如图所示,倾
3、角为θ=30°d=1m、长为L=4m的光滑倾斜导轨,导轨、宽度为CD、CD顶端接有定值电阻R=15Ω,倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场11220中,磁感应强度为B=5T,C1A1、C2A2是长为s=4.5m的粗糙水平轨道,A1B1、A2B2是半径为R=0.5m处于竖直平面内的1/4光滑圆环(其中B1、B2为弹性挡板),整个轨道对称.在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN,当开关S闭合时,金属棒从倾斜轨道顶端静止释放,已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达到最大速度,当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开
4、开关S,(不考虑金属棒MN经过C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失,整个运动过程中金属棒始终保持水平,水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为μ=0.1,g=10m/s2).求:(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度大小;(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R0上产生的热量Q;(3)已知金属棒会多次经过圆环最低点A1A2,求金属棒经过圆环最低点A1A2时对轨道压力的最小值.【答案】(1)6m/s;(2)4J;(3)56N【解析】试题分析:(1)开关闭时,金属棒下滑时切割磁感线运动,产生感应
5、电动势,产生感应电流,受到沿斜面向上的安培力,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为0时,速度最大.根据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式结合,求解即可.(2)下滑过程中,重力势能减小,动能增加,内能增加,根据能量守恒求出整个电路产生的热量,从而求出电阻上产生的热量.(3)由能量守恒定律求出金属棒第三次经过A1A2时速度,对金属棒进行受力分析,由牛顿定律求解.(1)金属棒最大速度时,电动势,电流金属棒最大速度时加速度为0,由牛顿第二定律得:所以最大速度,安培力(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,由能量守恒定律得:代入
6、数据,得(3)金属棒第三次经过A1A2时速度为VA,由动能定理得:金属棒第三次经过A1A2时,由牛顿第二定律得由牛顿第三定律得,金属棒对轨道的压力大小3.如图所示,物体,物体,物体B用细绳系住,现在用水平力将A匀速拉出?,A与F拉物体B.B与地面的动摩擦因数相同A,求这个水平力F至少要多大才能【答案】【解析】试题分析:物体B对A压力,AB间的滑动摩擦力,地面对A的支持力,因此A受地面的摩擦力:,以A物体为研究对象,其受力情况如图所示:由平衡条件得:。考点:共点力作用下物体平衡【名师点睛】本题考查应用平衡条
7、件处理问题的能力,要注意的重力,而等于A.B的总重力。A对地面的压力并不等于A4.如图所示,粗糙水平地面上放置一个截面为半圆的柱状物体AA与墙之间再放一光滑,圆球B,整个装置处于静止状态。已知A、B两物体的质量分别为M和m,光滑圆球B同半圆的柱状物体半径均为r,已知A的圆心到墙角距离为2r,重力加速度为g。求:(1)B物体受到墙壁的弹力大小;(2)A与地面间的动摩擦因数满足什么条件?(设A与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(3)若A物体在水平外力作用下向右缓慢移动至B即将落地,则A、B间作用力大小变化的范围。【答案】
8、(1)3mg(2)3m(3)23mgNAB2mg33(Mm)3【解析】【详解】(1)对B受力分析:由几何关系:r1sin2r2解得:=30o由平衡条件得:NABcosmg0NABsinNB0解得B物体受到墙壁的弹力大小为:NBmgtan3mg3(2)对整体分析:可知地面对A的摩擦力大小为:
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