物理专题汇编物理相互作用(一)及解析.docx

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1、物理专题汇编物理相互作用(一)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块3a相连，如图所示．质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为5x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．求：(1)弹簧的劲度系数；(2)物块b加速度的大小；(3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式．8mgsin

2、22（2）gsin（3）F8mgsin4mgsin【答案】（1）5x052525x0【解析】【详解】（1）对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：3kx0=（m+m）gsinθ58mgsin解得：k=5x0（2）由题意可知，b经两段相等的时间位移为x0；x11由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：x04说明当形变量为x1x0x03x0时二者分离；44对m分析，因分离时ab间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：kx1-mgsinθ=ma联立解得：a=1gsin5（3）设时间为t，则经时间t时，ab前进

3、的位移x=1at2=gsint2210则形变量变为：△x=x0-x对整体分析可知，由牛顿第二定律有：F+k△x-（m+3m）gsinθ=（m+3m）a55解得：F=84mg2sin2t2mgsinθ+25x025因分离位移x=x0由x=x0=1at2解得：t5x04422gsin故保0≤t＜5x0，F表达式才能成立．2gsin点睛：本考牛第二定律的基本用，解一定要注意明确整体法与隔离法的正确用，同注意分析运程，明确运学公式的和用是解的关．2．如所示,在角=30°的斜面上放一木板A,重GA=100N,板上放一重GB=500N的木箱B,斜面上有一

4、固定的板,先用平行于斜面的子把木箱与板拉,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出此,子的拉力T=400N。木板与斜面的摩擦因数,求：(1)A、B的摩擦力和摩擦因素；(2)拉力F的大小。【答案】（1）A、B的摩擦力fB为150N；摩擦因数2；μ=（2）拉力F的大小325N。【解析】【解】（1）B受力分析如由平衡条件，沿斜面方向有：GBsinθB+f=T⋯①代入数据，解得A、B摩擦力：fB=150N方向沿斜面向下，垂直斜面方向：NBB×=250N⋯②=Gcosθ=500A、B摩擦因数：（2）以AB整体研究象，受力分析如，由

5、平衡条件得：F=fA+T-（GA+GB）sinθ⋯③NA=（GA+GB）cosθ⋯④fA=μ1NA⋯⑤立③④⑤解得：F=325N【点睛】本考共点力平衡条件的用，要注意在解能正确研究象，作出受力分析即可求解，本要注意然两A运B静止，但由于二者加速度均零，因此可以看作整体行分析。3．将量m0.1kg的套在固定的水平直杆上，的直径略大于杆的截面直径，与杆的摩擦因数0.8．施加一位于直平面内斜向上与杆角53o的恒定拉力1s内前了2.2m（取g2o，F10m/s，sin530.8，使从静止开始运，第cos53o0.6）．求：（1）加速度a的大小；（2）

6、拉力F的大小．【答案】（1）4.4m/s2（2）1N或9N【解析】（1）小做匀加速直运，由运学公式可知：x1at22解得：a4.4m/s2(2)令Fsin53mg0，解得F1.25N当F1.25N，与杆的上部接触，受力如：由牛第二定律，Fcosθμma，FsinθFNmgFNmag立解得：Fcossin代入数据得：F1N当F1.25N时，环与杆的下部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcosθμma，FsinθmgFNFNmag联立解得：Fcossin代入数据得：F9N4．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

7、小球B与A相连，B受到始终与水平成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+FTsin37°又：

8、f=μFN代入数据解得：M=1.08kg5．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的