高考物理相互作用解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高考物理相互作用解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上，上端与A连接，开始时A静止。A的质量为m＝2kg，弹簧B的劲度系数为k1＝200N/m。用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。已知ab＝60cm，求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小；（2）该过程中物体A上升的高度及

2、轻弹簧C的劲度系数k2。【答案】（1）10cm；（2）100N/m。【解析】【详解】（1）弹簧C处于水平位置且没有发生形变时，A处于静止，弹簧B处于压缩状态；根据胡克定律有：k1x1＝mg代入数据解得：x1＝10cm（2）当ab＝60cm时，弹簧B处于伸长状态，根据胡克定律有：k1x2＝mg代入数据求得：x2＝10cm故A上升高度为：h＝x1+x2＝20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为：x3＝ab﹣x1﹣x2＝40cm根据平衡条件与胡克定律有：mg+k1x2＝k2x3解得k2＝100N/m2．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

3、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

4、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．如图所示，倾角为θ＝30°、宽度为d＝1m、长为L＝4m的光滑倾斜导轨，导轨CD、CD顶端接有定值

5、电阻R＝15Ω，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场11220中，磁感应强度为B＝5T，C1122是长为s＝4.5m的粗糙水平轨道，1122是半A、CAAB、AB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C12、C处和棒与B、B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1

6、2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最小值．A1A2时对轨道压力的【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

7、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量，从而求出阻上生的量．（3）由能量守恒定律求出金属棒第三次A1A2速度，金属棒行受力分析，由牛定律求解．（1）金属棒最大速度,电动势,流金属棒最大速度加速度0，由牛第二定律得：所以最大速度,安培力（2）金属棒MN在斜上运的程中，由能量守恒定律得：代入数据，得（3）金属棒第三次A1A2速度VA，由能定理得：金属棒第三次A1A2，由牛第二定律得由牛第三定律得，金属棒道的力大小4．如所示，两足平行光滑的金属MN、PQ相距L，平面与水平面角θ=30，°阻不．磁感度B=2T的匀磁垂直平面向上，L=0