高考必备物理相互作用技巧全解及练习题(含答案)及解析.docx

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1、【物理】高考必备物理相互作用技巧全解及练习题(含答案)及解析一、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）弹簧的劲度系数为多少？（3）悬

2、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，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为：Fob=FO′asin60=10

3、°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．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂

4、直于导轨平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.05kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5，Ω金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）通过导体棒的电流大小；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小。【答案】（1）1.5A（2）0.3N（3）0.06N【解析】试题分析：⑴导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：=1.5A⑵导

5、体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N⑶导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1="mg"sin37o=0.24N由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件：mgsin37o+f=F安解得：f=0.06N考点：本题考查电磁感应中的欧姆定律、物体的平衡等问题，意在考查学生的综合分析能力。3．如图所示，倾角为θ＝30°、宽度为d＝1m、长为L＝4m的光滑倾斜导轨，导轨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，C1122是长为s＝4.5m的粗

6、糙水平轨道，1122A、CAAB、AB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开关S，(不考虑金属棒MN经过C12、C处和棒与B、B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12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

7、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

8、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,