物理相互作用练习含解析.docx

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1、（物理）物理相互作用练习含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为.(3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?【答案】（1）30°（2）μ=（3）α=arctan．【解析】【详解】（1）对小球B进行受力分析，设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得：Fcos30°

2、=TcosθFsin30°+Tsinθ=mg代入数据解得：T=10，tanθ=，即：θ=30°（2）对M进行受力分析，由平衡条件有FN=Tsinθ+Mgf=Tcosθf=μFN解得：μ＝（3）对M、N整体进行受力分析，由平衡条件有：FN+Fsinα=（M+m）gf=Fcosα=NμF联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα解得：F＝令：sinβ＝，cosβ=，即：tanβ=则：所以：当α+β=90°时F有最小值．所以：tanα=μ=时F的值最小．即：α=arctan【点睛】本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象

3、受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味．2．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

4、A受到的摩擦力．【答案】（1）；（2）5N，沿斜面向上【解析】（1）对结点O受力分析如图所示：根据平衡条件，有：，，且：，解得：；（2）设物体A所受摩擦力沿斜面向下，对物体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。3．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

5、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放上后，木板的加速度的大小。(3)第4放上的瞬，木板的速度大小。(答案可根号)【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=

6、0.5×(10+0.5)×10=52.5"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v1：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

7、)g=0.5×(10+0.)5××310=57.5"N第3放上后系在水平方向所受的合力大小F合＝f3-F="57.5-50=7.5"N第3放上后木板的加速度大小m/s2第4放上瞬木板的速度大小v3：解得：m/s解法二：第n放在木板上，木板运的加速度大小：第1放上，L后：第2抉放上，L后：⋯⋯第n放上，L后：由上可得当n＝3，可得m/s考点：牛顿第二定律的综合应用.4．(10分)如图所示，倾角θ=30°、宽L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=IT、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量

8、m=0.2kg，电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上，使棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度g取l0m/s2。求：(1)若牵引力的功率P恒为56W，则ab棒运动的最终