高中物理相互作用技巧和方法完整版及练习题.docx

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1、高中物理相互作用技巧和方法完整版及练习题一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，水平面上有一个倾角为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为的斜劈，质量为m．一个光滑小球，质量也，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保持静止，k值必须满足什么条件？等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统【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．

2、解：(1)对小球：水平方向：N1sin30=Tsin30°°竖直方向：N1cos30+Tcos30°=mg°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

3、衡式，静摩擦力小于等于最大静摩擦力，利用此不等式求解．2．如图所示，倾角为θ＝30°、宽度为C1D1、C2D2顶端接有定值电阻R0＝15d＝1m、长为L＝4m的光滑倾斜导轨，导轨Ω，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，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

4、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

5、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,安培力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（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：代入数据，得（3）金属棒第三次经过A

6、1A2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．如图甲所示，表面绝缘、倾角θ=30的°斜面固定在水平地面上，斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀磁区域，其界与斜面底平行，磁方向垂直斜面向上．一个量m=0.10kg、阻R=0.25W的匝矩形金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab与斜面底重合，ab边长L=0.50m．从t=0刻开始，框在垂直cd沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运，当框的ab离开磁区域撤去拉力，框向上运，框向上运程中速度与的关系如乙所示．已知框在整个运程中始未脱

7、离斜面，且保持ab与斜面底平行，框与斜面之的摩擦因数，重力加速度g取10m/s2．求：（1）框受到的拉力F的大小；（2）匀磁的磁感度B的大小；（3）框在斜面上运的程中生的焦耳Q．【答案】（1）F="1.5"N（2）（3）【解析】分析：（1）由v-t象可知，在0～0.4s内框做匀加速直运，入磁的速度v1=2.0m/s，所以：⋯⋯⋯⋯⋯⋯①⋯⋯⋯⋯⋯⋯②解①②代入数据得：F="1.5"N⋯⋯⋯⋯⋯⋯③（2）由v-t象可知，框入磁区域后以速度定律和欧姆定律有：E=BLv1⋯④v1做匀速直运，由法拉第磁感由欧姆定律得：⋯⑤于框匀速运的程，由力的平衡条件有：解④⑤⑥

8、代入数据得：⋯⑦（3）由v-t象可知，框入磁区域后做