物理相互作用练习全集含解析.docx

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1、（物理）物理相互作用练习全集含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，倾角为θ＝45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h＝3R的D处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力．求：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数．【答案】（1）v0Rg（2）6mg（3）

2、0.18【解析】试题分析：对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低点运用牛顿第二定律求解．从D到最低点过程中，再次运用动能定理求解μ．解：（1）小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度为v0．2R=v0t解得：v0=（2）小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得mv2=mg?2R+mv02v=根据牛顿第二定

3、律：FN﹣mg=mFN=6mg根据牛顿第三定律得：FN′=6mg（3）DB之间长度L=（2+1）R从D到最低点过程中，由动能定理：mgh﹣μmgcosθL=mv2μ==0.18答：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为；（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg；（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18．2．如图所示，一块足够大的光滑平板能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角．板上一根长为L=0.50m的轻细绳，它的一端系住一质量为的小球，另一端固定在板上的O点．当平板的

4、倾角固定为时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0＝3.0m/s。若小球能保持在板面内作圆周运动，求倾角的最大值？（取重力加速度g=10m/s2，）【答案】370【解析】试题分析：小球通过最高点时，若绳子拉力T=0，倾角α有最大值研究小球从释放到最高点的过程，据动能定理解得故考点：动能定理；牛顿第二定律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

5、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

6、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，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A，另一端连接在滑环C上，物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接，A、B两物块的质量均为m，滑环C的质量为M，开始时绳连接滑环C部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块C

7、，使其沿杆缓慢下滑，当C下滑L时，释放滑环C，结果滑环C刚好处于静止，此时B刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g．（1）求弹簧的劲度系数；（2）若由静止释放滑环C，求当物块B刚好要离开地面时，滑环C的速度大小．3mg（2）55gL【答案】（1）kL42【解析】试题分析：（1）设开始时弹簧的压缩量为x，则kx=mg设B物块刚好要离开地面，弹簧的伸长量为x′，则kx′=mgmg因此xxk由几何关系得2xL216L2L2L93L求得x33mg得kL（2）弹簧的劲度系数为k，开始时弹簧的压缩

8、量为mgLx13k当B刚好要离开地面时，弹簧的伸长量x2mgLk3因此A上升的距离为hx12Lx23C下滑的距离H(Lh)2L24L3根据机械能守恒MgHmgh1m(vHL2)21Mv22H22又2mgcos370=Mg联立求得v10(2Mm)gL55gL48m75M42考点：胡克定律；机械能守恒定律【名师点睛】对于含有弹簧的问题，是高考的热点，要学会分析弹簧的状态，弹簧有三种状态：原长、伸长和压缩，含有弹簧的问题中求解距离时，都要根据几何知识研究所求距离与弹簧形变量的关系．5．如