高考物理相互作用模拟试题.docx

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1、最新高考物理相互作用模拟试题一、高中物理精讲专题测试相互作用1．明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体．一重物放置在倾角θ=15的°粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为重物质量M的最大值？试求该同学向上拉动的【答案】【解析】【详解】由题意可知，该同学的最大拉力：F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M，对物体受力分析知：垂直于斜面的方向：FN+Fsinβ=Mgcosθ沿斜面的方向：Fcosβ=f+Mgsinθ若恰好拉动物体，则有：f=μFN联立解得：令μ=tanα，代入上式可得：要使该同学向

2、上拉动的物体的质量最大，上式分子取最大值，即：cos（β﹣α）=1由μ=tanα=可得：α=30°联立以上各式得：Mmax=【点睛】该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可，题目的难点是如何利用三角函数的关系，化简并得出正确的结论．2．如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1㎏的导体棒ab，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=1Ω，磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面，当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时，获得稳定速度，此过程导体棒产生热量Q

3、=2J．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7V和1A，电动机的内阻r=1Ω，不计一切摩擦，g=10m/s2，求：（1）导体棒所达到的稳定速度是多少？（2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少？【答案】（1）m/s（2）s【解析】：（1）导体棒匀速运动时，绳拉力T，有T-mg-F=0（2分），其中F=BIL，I=ε/R,ε=BLv，(3分)此时电动机输出功率与拉力功率应相等，即Tv=UI/-I/2r（2分），（U、I/、r是电动机的电压、电流和电阻），化简并代入数据得v=2m/s（1分）．（2）从开始达匀速运动时间为

4、t，此过程由能量守恒定律，UI/t-I/2rt=mgh+mv2+Q（4分），代入数据得t=1s（2分）．3．如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，之间有一导体棒ab，导轨和导体棒的电阻忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=2Ω的定值电阻。质量为0.2kg的导体棒ab长l＝0.5m，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右，大小为0.02N的恒力F，使导体棒ab由静止开始运动，求：⑴当ab中的电流为多大时，导体棒ab的速度最

5、大？⑵ab的最大速度是多少？⑶若导体棒从开始到速度刚达到最大的过程中运动的位移s=10m，则在此过程中R上产生的热量是多少？【答案】（1）0.1A（2）1m/s（3）0.1J【解析】试题分析：（1）当金属棒上所受的拉力等于安培力时，加速度为零，速度最大，则F=BIL，解得：I=0.1A（2）根据E=BLvm；E=IR可解得：IRms0.1/vmBL（3）由能量守恒关系可得：FS1mvm2Q解得：Q=0.1J2考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.4．如图所示，在一倾角为30°固定斜面上放一个质量为2kg的小物块，一轻绳跨过两个轻滑轮一

6、端固定在墙壁上，一端连接在物块上，且物块上端轻绳与斜面平行，动滑轮下方悬挂质量为3kg的重物，整个装置处于静止状态。已知跨过动滑轮的轻绳夹角为60°，物块与斜面的动摩擦因数为3，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。3求：（1）斜面上物块所受的静摩擦力大小；（2）若要使斜面上的物块滑动，动滑轮下悬挂重物的质量应该满足什么条件？【答案】（1）(10310)N（2）m223kg【解析】【分析】考查平衡状态的受力分析。【详解】（1）设斜面上物体质量为m1，动滑轮下方悬挂的物体质量为m2，绳的拉力为T，斜面支持力为N，摩擦力为f，

7、受力分析如图：动滑轮节点受力平衡：Tcos301m2g2解得T103N斜面上的物体受力平衡：Tm1gsinf解得摩擦力大小为f(10310)N（2）最大静摩擦力为：fmaxNm1gcosl0N当绳的拉力等于0时，物体刚好保持静止，所以不可能往下运动，则只能是拉力足够大，当摩擦力达到最大静摩擦时，物体开始向上滑动：Tm1gsinfmaxTcos301m2g2解得m223kg即动滑轮下悬挂重物的质量应满足m223kg。5．如图所示，物体，物体，物体B用细绳系住，现在用水平力，A与F拉物体B．B与地面的动摩擦因数相同A，求这个水平力F

8、至少要多大才能将A匀速拉出？【答案】【解析】试题分析：物体B对A压力，地面对A的支持力，AB间的滑动摩擦力，因此A受地面的摩擦力：，以A物