高考物理相互作用的技巧及练习题及练习题(含答案)一.docx

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1、高考物理相互作用的技巧及练习题及练习题(含答案)(1)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．质量为M的木楔倾角为θ(θ<45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？1【答案】（1）Fminmgsin2（2）mgsin4【解析】【分析】（1）对物块进行受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，在沿斜面和垂直斜面两方向列方程，进行求解．（2）采用整体法，对整体

2、受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，分解为水平和竖直两方向列方程，进行求解．【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin＝mgcos，即＝tan(1)木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动，则：Fcos＝mgsin＋fFsin＋FN＝mgcosf＝FN联立解得：Fmgsin2cos则当＝时，F有最小值，Fmin＝mgsin2(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即fFcos当＝时，fmgsin2cos21mgsin42【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值，当有外力作用在物体上时，列平行于

3、斜面方向的平衡方程，求出外力F的表达式，讨论F取最小值的条件．2．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为小．（设重力加速度为g）θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．【答案】（1）Tmg90°且小球处于静止状态，F=mgtanθ（2）不可能达到cos【解析】【分析】【详解】（1

4、）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90，°对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．3．如图所示，用两根长度均为与天花板的夹角为θ．将细线l的细线将质量为m的小球悬挂在水平的天花板下面，轻绳BO剪断，小球由静止开始运动．不计空气阻力，重力加速度为g．求：（1）剪断细线前OB对小球拉力的大小；（2）剪断细线后小球从开始运动到第一次摆到最高点的位移大小；（3）改变B点位置，剪断BO后小球运动到最低点时细线OA的拉力F2与未剪断前细线的拉力F1之比F2的最大值．F

5、1【答案】（1）Fmg（2）x2lcosF292sin（3）F1max4【解析】（1）Fsin1mg2mg得F2sin（2）小球运动到左侧最高点时绳与天花板夹角为αmglsinα=mglsinθ得α=θX=2lcosθ（3）小球运动到最低点时速度为vmgl(1sin)1mv22F2mgmv2lF1=F得：F26sin4sin2F1当sin3F29时可得F1max=444．如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑、下表面粗糙的足够长木板在F="50"N的水平拉力作用下，以初速度v0＝5m/s沿水平地面向右做匀速直线运动。现有足够多的小铁块，它们的质量均为m＝0.5kg，将一铁块无初

6、速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝2m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，以后只要木板运动了L，就在木板的最右端无初速放一铁块，g取10m/s2。求：(1)木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ。(2)第1块铁块放上后，木板的加速度的大小。(3)第4块铁块放上的瞬间，木板的速度大小。(答案可带根号)【答案】（1）0.5（2）0.25m/s2（3）m/s【解析】分析：(1)木板最初做匀速运，由解得，μ(2)系在水平方向所受的摩擦力大小f1="μ(M+m)g=0.5×(10+0.5)52×.5"10=N系在水平方向所受的合力大小F合＝f1-F="52.5-50=2.5"N木

7、板的加速度大小m/s2（若a=－0.25也分）(3)解法一：第2放上瞬木板的速度大小v：1解得：m/s第2放上后系在水平方向所受的摩擦力大小f2="μ(M+2m)g=0.5×(10+0.5×2)×10=55"N第2放上后系在水平方向所受的合力大小F合＝f2-F="55-50=5"N第2放上后木板的加速度大小m/s2第3放上瞬木板的速度大小v2：解得：m/s第3放上后系在水平方向所受的摩擦力大小f3="μ(M+3m)g=0.5×(10+0.5×3)×10=57.5"N第3放上后系在水平方向所受