高中物理相互作用技巧小结及练习题.docx

《高中物理相互作用技巧小结及练习题.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、高中物理相互作用技巧小结及练习题一、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）F8mgsin4mgsin【答案

2、】（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对整体分析可知，由牛顿第二定律有：F+k△

3、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．如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为，两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物g，最大静摩擦力等于滑动

4、摩擦力，试求:C,整个装置处于静止状态。重力加速度为(1)地面对物体A的静摩擦力大小；(2)无论物块C的质量多大,都不能使物块A或B沿地面滑动,则至少要多大?mg1【答案】（1）（2）2tantan【解析】【分析】先将C的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．要使得A不会滑动，则满足ffm，根据数学知识讨论。【详解】（1）将C的重力按照作用效果分解，如图所示：1mg＝mg根据平行四边形定则，有：F1＝F2＝2sin2sin对物体A水平方向：fmgF1cos2tan（2）当A与地面之间的摩擦力

5、达到最大静摩擦力时：fm(MgF1sin)m=1且ffm联立解得：tan(2Mm)2M，tan(1)m11当m→∞时，2M1)tan，可知无论物块C的质量多大，都不能使物块A或tan(mB沿地面滑动,则μ至少等于1。tan3．一架质量m的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力、空气阻力F阻、地面支持力和跑道的阻力f的作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即F升k1v2,F阻k2v2，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为k0（m、k0、k1、k2均为已知量），重力加速度为g。(1)飞机在滑行道上以速度v0匀速滑向起飞

6、等待区时，发动机应提供多大的推力？(2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出k0与k1、k2的关系表达式；(3)飞机刚飞离地面的速度多大？【答案】(1)Fk2v02k0(mgk1v02)；(2)k0Fk2v2ma；(3)vmgmgk1v2k1【解析】【分析】（1）分析粒子飞机所受的5个力，匀速运动时满足F推F阻F阻'，列式求解推力；（2）根据牛顿第二定律列式求解k0与k1、k2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零.【详解】（1）当物体做匀速直线运动时，所受合力为零，此时有空气阻力F阻k2v02飞机升力F升k1v0

7、2飞机对地面压力为N，NmgF升地面对飞机的阻力为：F阻'k0N由飞机匀速运动得：F推F阻F阻，由以上公式得F推k2v02k0(mgk1v02)（2）飞机匀加速运动时，加速度为a，某时刻飞机的速度为v，则由牛顿第二定律：F推-k2v2k0(mgk1v2)=ma解得：k0F推-k2v2mamgk1v2（3）飞机离开地面时：mg=k1v2mg解得：vk14．如图，两条间距L=0.5m且足够长的平行光滑