物理高考物理相互作用练习题含解析.docx

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1、【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，表面光滑的长方体平台固定于水平地面上，以平台外侧的一边为x轴，在平台表面建有平面直角坐标系xoy，其坐标原点O与平台右侧距离为d=1.2m。平台足够宽，高为h=0.8m，长为L=3.3m。一个质量m1=0.2kg的小球以v0=3m/s的速度沿x轴运动，到达O点时，给小球施加一个沿y轴正方向的水平力F1，且F1=5y（N）。经一段时间，小球到达平台上坐标为（1.2m，0.8m）的P点时，撤去外力F1。在小球到达P点的同时，平

2、台与地面相交处最内侧的M点，一个质量m2=0.2kg的滑块以速度v在水平地面上开始做匀速直线运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，由于摩擦力的作用，要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2，最终小球落在N点时恰好与滑块相遇，小球、滑块均视为质点，g10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：（1）小球到达P点时的速度大小和方向；（2）M、N两点间的距离s和滑块速度v的大小；（3）外力F2最小值的大小（结果可用根式表示）【答案】（1）5m/s方向与x轴正方向成53°（2）1.5

3、m；3.75m/s（3）25N5【解析】（1）小球在平台上做曲线运动，可分解为沿x轴方向的匀速直线运动和沿y轴方向的变加速运动，设小球在P点受到vp与x轴夹角为从O点到P点，变力F做功yp50.80.8J1.6J12根据动能定理有W1m1vP21m1v02，解得vp5m/s22根据速度的合成与分解有v0vpcos，得53，小球到达P点时速度与x轴正方向成53（2）小球离开P点后做平抛运动，根据平抛运动规律有h1gt2，解得t=0.4s2小球位移在水平面内投影lvpt2m设P点在地面的投影为P，则PMLyP2.5m由

4、几何关系可得s2PM2l22lPMcos，解得s=1.5m滑块要与小球相遇，必须沿MN连线运动，由svt，得v3.75m/s（3）设外力F2的方向与滑块运动方向（水平方向）的夹角为β，根据平衡条件水平方向有：F2cosf，其中fN，竖直方向有NF2sinm2g联立解得F2m2gcossin由数学知识可得F2m2g，其最小值F2minm2g252sin1N。1252．如图所示，水平面上有一个倾角为的斜劈，质量为m．一个光滑小球，质量也m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为，整个系统处于静止状态．（1）求出绳子的拉力T

5、；（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统保持静止，k值必须满足什么条件？【答案】（1）（2）【解析】【分析】【详解】试题分析：(1)以小球为研究对象，根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T；(2)对整体研究，根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f，当f≤f时，整个系统能始终m保持静止．解：(1)对小球：水平方向：N1sin30=Tsin30°°竖直方向：N1cos30+Tcos30°=mg°代入解得：；(2)对整体：水平方向：f=Tsin30°竖直方向：N2+Tcos30=

6、2mg°而由题意：fm=kN2为了使整个系统始终保持静止，应该满足：fm≥f解得：．点晴：本题考查受力平衡的应用，小球静止不动受力平衡，以小球为研究对象分析受力情况，建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向，写x轴和y轴上的平衡式，可求得绳子的拉力大小，以整体为研究对象，受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用，建立直角坐标系后把力分解，写出水平和竖直的平衡式，静摩擦力小于等于最大静摩擦力，利用此不等式求解．3．如下图，水平细杆上套有一质量为M的小环A，用轻绳将质量为m=1.0kg的小球B与A相连，B受

7、到始终与水平成53o角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向的夹角为37o，运动过程中B球始终在水平细杆的正下方，且与A的相对位置不变．已知细杆与环A间的动摩擦因数为，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）B对绳子的拉力大小（2）A环的质量．【答案】（1）6.0N；（2）1.08kg【解析】【详解】（1）对小球B受力分析如图，得：FT=mgsin37°代入数据解得：FT=6.0N（2）环A做匀速直线运动，受力如图，有：FTcos37°-f=0FN=Mg+FTsin3

8、7°又：f=μFN代入数据解得：M=1.08kg4．如甲所示，表面、角θ=30的°斜面固定在水平地面上，斜面所在空有一度D=0.40m的匀磁区域，其界与斜面底平行，磁方向垂直斜面向上．一个量m=0.10kg、阻R=0.25W的匝矩形金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab与斜面底重合，ab边长L=0.50m．从t=0刻开始，框在垂直cd沿斜面向上大小恒定的拉