高中物理相互作用解题技巧及练习题.docx

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1、高中物理相互作用解题技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，质量为M=5kg的物体放在倾角为θ=30o的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为/5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接，两个劲度系数均为k=1000N/m的轻弹簧和两个质量都是m的物体均固连，M刚好不上滑，取g=10m/s2。问：（1）m的质量是多大?（2）现将上面的m物体向上提，使M刚要开始下滑，上面的m物体向上提起的高度是多少?（吊盘架足够高）【答案】（1）m=2kg；（2）h=0.06m【解析】【详解】（1

2、）对M和m的系统，由平衡知识可知：（2）使M刚要开始下滑时，则绳的拉力为T：解得T=10N；此时吊盘中下面弹簧的弹力应为10N，因开始时下面弹簧的弹力为解得2mg=40N，m=2kg；可知下面弹簧伸长了；对中间的物体m受力分析可知，上面的弹簧对之间物体应该是向上的拉力，大小为10N，即上面的弹簧应该处于拉长状态，则上面弹簧的伸长量应该是；可知上面的m物体向上提起的高度是.【点睛】此题的难点在第2问；关键是通过分析两部分弹簧弹力的变化（包括伸长还是压缩）求解弹簧的长度变化，从而分析上面物体提升的高度.2．将质量m0.1kg的圆环套在固定的

3、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：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，Fsinθ

4、FNmgFNmag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：F9N3．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角θ=30，°导轨电阻不计．磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab的质量m=1kg、阻r=1Ω．两金属的上端接右端路，灯泡阻RL=4Ω，定阻R1

5、=2Ω，阻箱阻R2=12Ω，重力加速度g=10m/s2，合开关，将金属棒由静止放，下滑距离s0=50m速度恰达到最大，求：（1）金属棒下滑的最大速度vm；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的程中整个路生的Q．【答案】（1）30m/s（2）50J【解析】解：（1）由意知，金属棒匀速下滑速度最大，最大速度vm，有：mgsinθ=F安又F安=BIL，即得mgsinθ=BIL⋯①ab棒生的感E=BLvm⋯②通ab的感流I=⋯③回路的阻R=r+R1+⋯④解代入数据得：vm=30m/s⋯⑤（2）由能量守恒定律有：mg?2s0sinθ=Q+⋯⑥解代入数

6、据得：Q=50J⋯⑦答：（1）金属棒下滑的最大速度vm是30m/s．（2）金属棒由静止开始下滑2s0的程中整个路生的Q是50J．【点】本合用路知、磁感知和数学知的能力要求高，但是常，要得全分．4．如所示，度L1m的足的U形金属框架水平放置，框架中接阻R0.8，框架在直向上的匀磁中，磁感度B1T，框架上放一根量m0.2kg、阻r0.2，的金属棒ab，棒ab与的摩擦因数0.5，用功率恒定P6W的引力F使棒从静止开始沿运（ab棒始与接触良好且垂直），当整个回路生量Q5.8J好得定速度，此程中，通棒的量q2

7、.8C（框架阻不，g取10m/s2）求：（1）当导体棒的速度达到V11m/s时，导体棒上ab两点电势的高低？导体棒ab两端的电压？导体棒的加速度？（2）导体棒稳定的速度V2？（3）导体棒从静止到刚好获得稳定速度所用的时间？【答案】（1）b点的电势高，0.8V，20m/s2（2）V22m/s；（3）t1.5s【解析】试题分析：（1）当VV11m/s时，根据法拉第电磁感应定律：EBLV则EIrR根据欧姆定律：UIR0.8V，则：F安BILpFV。根据牛顿第二定律可以得到：FmgF安20m/s2，则b点的电势高am（2）当达到最大速度V2时

8、，根据平衡条件：FmgF安0整理可以得到：V22m/s（3）根据功能关系：W安Q，qBLXRrRr根据动能定理：PtW安mgx1mV222可以得到：t1.5s考点：导体切割磁感线