高考物理相互作用试题经典(2).docx

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1、高考物理相互作用试题经典(2)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态．轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=53，°斜面倾角α=37°，物块A和B的质量分别为mA=5kg，mB=1.5kg，弹簧的劲度系数k=500N/m，（sin37=0°.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2），求：（1）弹簧的伸长量x；（2）物块A受到的摩擦力．【答案】（1）；（2）5N，沿斜面向上

2、【解析】（1）对结点O受力分析如图所示：根据平衡条件，有：，（2）设物体A所受摩擦力沿斜面向下，对物体，且：，解得：A做受力分析如图所示：；根据平衡条件，有：，解得：，即物体A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上。点睛：本题主要考查了平衡条件和胡克定律得直接应用，要求同学们能选择合适的研究对象并能正确对物体受力分析，注意正交分解法在解题中的应用。2．如图所示，质量M=2kg的物块A放在水平地面上，滑轮固定在天花板上，细绳跨过滑轮，一端与物块A连接，另一端悬挂质量m=1kg的物块B，细绳竖直，A、B处于静止状态。现对物体A施

3、加向左的水平外力F，使A沿水平面向左缓慢移动。物块A刚开始移动时水平外力F1＝3N，不计绳与滑轮间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物块A与水平地面间的动摩擦因数μ；(2)当连接物块A的细绳与竖直方向的夹角β=37°时，水平外力F2的大小。(已知sin37=0°.6，cos37°=0.8)【答案】（1）0.3（2）9.6N【解析】【分析】(1)活结绳竖直时张力相等，由平衡知识求解.(2)抓住两物体的联系点：倾斜的活结绳上的张力依然相等，由受力分析求外力.【详解】(1)设物块A刚

4、开始移动时，绳子的拉力为T，地面对A的支持力为N1，由平衡条件得,对B：Tmg对A：MgN1TF1f1N1代入数据得0.3(2)设当细线与竖直方向夹角为37°时，地面对A的支持力为N2由平衡条件得：F2N2TsinN2TcosMg代入数据，得F29.6?N【点睛】绳连接体的关键是掌握活结绳上的五同规律：沿绳张力相同，沿绳加速度相同，沿绳瞬时速度相等，沿绳的拉力功率相等；沿绳的拉力做功相等.3．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

5、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，FsinθFNmgFNmag联立解得：Fcossin代入数据得：F1N当F1.25N时，环与杆的

6、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：F9N4．用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示，线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即abl）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直，线框从图示位置由静止释放，恰能匀速穿过磁场区域，重力加速度为g，求：（1）线框通过磁场时的速度v；（2）线框MN边运动到aa'

7、的过程中通过线框导线横截面的电荷量q；（3）通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q。【答案】（1）vmgRsinB2l2?（2）qBl2R（3）Q2mglsin【解析】试题分析：（1）感应电动势:EBlv，感应电流:IE，安培力：FBIlR线框在磁场区域做匀速运动时，其受力如图所示Fmgsin解得匀速运动的速度:vmgRsinB2l2?（2）解法一：由BIlmgsin得，ImgsintlB2l3，BlvmgRsin，所以qItBl2R解法二：平均电动势En，IEtn，所以qBl2，qIR。tRR（3）解法一

8、：通过磁场过程中线框沿斜面匀速运动了2l的距离，由能量守恒定律得：E增E减，Q2mglsin。解法二：QI2Rt2QmgsinR2l2mglsinBlv考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】遇到导轨类问题首先要画出侧视图及其受力分析图，然后