高中物理相互作用解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高中物理相互作用解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块3a相连，如图所示．质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为5x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．求：(1)弹簧的劲度系数；(2)物块b加速度的大小；(3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式．8mgsin22（2）gsin（3）F

2、8mgsin4mgsin【答案】（1）5x052525x0【解析】【详解】（1）对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：3kx0=（m+m）gsinθ58mgsin解得：k=5x0（2）由题意可知，b经两段相等的时间位移为x0；x11由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：x04说明当形变量为x1x0x03x0时二者分离；44对m分析，因分离时ab间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：kx1-mgsinθ=ma联立解得：a=1gsin5（3）设时间为t，则经时间t时，ab前进的位移x=1at2=gsint2210则形变量变为：△x=x0-x对整体分

3、析可知，由牛顿第二定律有：F+k△x-（m+3m）gsinθ=（m+3m）a55解得：F=84mg2sin2t2mgsinθ+25x025因分离时位移x=x0由x=x0=1at2解得：t5x04422gsin故应保证0≤t＜5x0，F表达式才能成立．2gsin点睛：本题考查牛顿第二定律的基本应用，解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键．2．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

4、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：x1at22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

5、：F9N3．如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑、下表面粗糙的足够长木板在F="50"N的水平拉力作用下，以初速度v0＝5m/s沿水平地面向右做匀速直线运动。现有足够多的小铁块，它们的质量均为m＝0.5kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝2m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，以后只要木板运动了L，就在木板的最右端无初速放一铁块，g取10m/s2。求：(1)木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ。(2)第1块铁块放上后，木板的加速度的大小。(3)第4块铁块放上的瞬间，木板的速度大小。(答案可带根号)【答案】（1）0.5（2）0.25m/s2（3）m/s【解析】试题

6、分析：(1)木板最初做匀速运动，由解得，μ(2)系统在水平方向所受的摩擦力大小f1="μ(M+m)g=0.5×(10+0.5)×10=52N.5"系统在水平方向所受的合力大小F合＝f1-F="52.5-50=2.5"N木板的加速度大小m/s2（若a=－0.25也给分）(3)解法一：第2块铁块放上瞬间木板的速度大小为v1：解得：m/s第2块铁块放上后系统在水平方向所受的摩擦力大小f2="μ(M+2m)g=0.5×(10+0.5×2)×10=55"N第2块铁块放上后系统在水平方向所受的合力大小F合＝f2-F="55-50=5"N第2块铁块放上后木板的加速度大小m/s2第3块铁块放上瞬间木板的速

7、度大小为v2：解得：m/s第3放上后系在水平方向所受的摩擦力大小f3="μ(M+3m)g=0.5×(10+0.5×3)×10=57.5"N第3放上后系在水平方向所受的合力大小F合＝f3-F="57.5-50=7.5"N第3放上后木板的加速度大小m/s2第4放上瞬木板的速度大小v3：解得：m/s解法二：第n放在木板上，木板运的加速度大小：第1放上，L后：第2抉放上，L后：⋯⋯第n放上，L后：由上可得当n＝3，可得m/s考点