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高考物理试卷分类汇编物理相互作用(及答案)含解析.docx

上传人:HR专家 文档编号:11743943 上传时间:2020-12-28 格式:DOCX 页数:9 大小:199.63KB
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1、高考物理试卷分类汇编物理相互作用( 及答案 ) 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M=2kg 的物块 A 放在水平地面上,滑轮固定在天花板上,细绳跨过滑轮,一端与物块A 连接,另一端悬挂质量 m=1kg 的物块 B,细绳竖直, A、 B 处于静止状态。现对物体A 施加向左的水平外力 F,使 A 沿水平面向左缓慢移动。物块A 刚开始移动时水平外力 F1 3N,不计绳与滑轮间的摩擦,重力加速度g 取 10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)物块 A 与水平地面间的动摩擦因数;(2)当连接物块A 的细绳与竖直方向的夹角=37 时,水平外力F2 的大小。 (已知s

2、in37 =0.6, cos37 =0.8)【答案】( 1) 0.3( 2) 9.6N【解析】【分析】(1) 活结绳竖直时张力相等,由平衡知识求解.(2) 抓住两物体的联系点:倾斜的活结绳上的张力依然相等,由受力分析求外力.【详解】(1) 设物块 A 刚开始移动时,绳子的拉力为T,地面对 A 的支持力为 N1 ,由平衡条件得,对 : T mgB对 A: Mg N1 T F1 f1 N1代入数据得0.3(2) 设当细线与竖直方向夹角为37时,地面对 A 的支持力为 N 2由平衡条件得:F2N 2T sinN2T cosMg代入数据,得F29.6?N【点睛】绳连接体的关键是掌握活结绳上的五同规律:

3、沿绳张力相同,沿绳加速度相同,沿绳瞬时速度相等,沿绳的拉力功率相等;沿绳的拉力做功相等.2 质量 m 5kg 的物体在20N 的水平拉力作用下,恰能在水平地面上做匀速直线运动若改用与水平方向成 37角的力推物体,仍要使物体在水平地面上匀速滑动,所需推力应为多大?( g 10N/kg, sin37 0.6,cos37 0.8)【答案】 35.7N ;【解析】解:用水平力拉时,物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,根据平衡条件,有:fmgf20解得:0.4mg50改用水平力推物体时,对物块受力分析,并建正交坐标系如图:由 FX0 得: Fcosf由 F0 得: NmgFsinY其中:fN解以上各式

4、得:F35.7N【点睛 】本题关键是两次对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件列方程求解,注意摩擦力是不同的,不变的是动摩擦因数3如图所示,一质量m=4 0kg 的小球在轻质弹簧和细线的作用下处于静止状态,细线AO 与竖直方向的夹角0 =37,弹簧 BO 水平并处于压缩状态,小球与弹簧接触但不粘连,已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,取 sin370=0 6, cos370=08,求:(1)小球静止时,细线中的拉力T 和弹簧的压缩量x;( 2)剪断细线 AB 瞬间,小球的加速度 a。【答案】( 1) 50N, 03m ( 2) 12 5m/s2【解析】试题分析:(1)小球的受力图如图,根据平

5、衡条件可知:弹簧的弹力F=mgtanTmgcos而 F=kx解得: T=50N, x=0 3m(2)剪断细线的瞬间,小球受到重力、弹力不变;合力与原细线中的拉力T 等大反向,则 aT12.5m / s2 方向与竖直方向成角 370,斜向下沿原细线 AB 方向。m考点:胡克定律;牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用,知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变。4如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L=0 2m,长为 2d,d=05m ,上半段d 导轨光滑,下半段d 导轨的动摩擦因素为3 ,导轨平面与水平6面的夹角为=30匀强磁场的磁感应强度大小为

6、B=5T,方向与导轨平面垂直质量为m=0 2kg 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在粗糙的下半段一直做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直,接在两导轨间的电阻为R=3,导体棒的电阻为r=1 ,其他部分的电阻均不计,重力加速度取g=10m/s 2,求:( 1)导体棒到达轨道底端时的速度大小;( 2)导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R 上的电量 q;( 3)整个运动过程中,电阻 R 产生的焦耳热 Q【答案】( 1) 2m/s( 2) 0 125C( 3) 0 2625J【解析】试题分析:( 1)导体棒在粗糙轨道上受力平衡:mgsin = mgcos +BILE=BLv解得: v=2m/s(2)进入粗糙导轨

7、前:解得: q=0 125C(3)由动能定理得:考点:法拉第电磁感应定律;物体的平衡;动能定理【名师点睛】本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合,都要求正确分析受力情况,运用平衡条件列方程,关键要正确推导出安培力与速度的关系式,分析出能量是怎样转化的5 如图所示,一个质量为m=2kg 的物块,在 F=10N 的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平成0=0.5,取重力=37,物块与水平面的动摩擦因数加速度 g=10 m/s2, sin370=0.6, cos37 =0.8( 1)画出物块的受力示意图;( 2)此物块所受到的滑动摩擦力为多大;( 3)求此物块在 2s

8、末的速度【答案】( 1)物块的受力示意图如下(2) 7N( 2) 1m/s【解析】试题分析:( 1)物块受到重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,物块的受力示意图如下(2)物块竖直方向受力平衡,则有:Fsin37 +FN=mg解得: FN=mg-Fsin37此物块所受到的滑动摩擦力为:f= FN=( mg-Fsin37 )代入数据解得:f=7N(3)根据牛顿第二定律,有:Fcos37 -f=ma代入数据解得:a=0 5m/s 2所以物块在2s 末的速度为:v=at=0 5 2=1m/s考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用6(14 分 )如 所示,木板与水平地面 的 角可以随意改 ,当 =30时,

9、可 点的一小木 恰好能沿着木板匀速下滑。若 小木 从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s 的速度沿木板向上运 ,随着的改 ,小物 沿木板滑行的距离x 将 生 化,重力加速度g=10m/s 2。 ( 果可用根号表示)( 1)求小物 与木板 的 摩擦因数;( 2)当 角 足什么条件 ,小物 沿木板滑行的距离最小,并求出此最小 。【答案】 (1)( 2) 60;m【解析】 分析:( 1)当 , 木 受力分析:( 2 分)( 2 分) 摩擦因素:( 2 分)( 2)当 化 ,木 的加速度 a :( 2 分)木 的位移S :( 2 分) 令, 当时 s 最小,即( 2 分)S 最小 考点:考 了

10、牛 第二定律的 用点 :做本 的关 是 物体受力分析,找出 界状 , 7水平 送 以 v=1.5m/s 速度匀速运 , 送 AB 两端距离 6.75m, 将物体 放在 送 的 A 端,它运 到 送 另一端 B 所需 6s,求:(1)物 和 送 的 摩擦因数?(2)若想使物体以最短 到达B 端, 送 的速度大小至少 多少?(g=10m/s 2)【答案】( 1);( 2)【解析】试题分析:(1)对物块由牛顿第二定律:,则经过时间的速度为:首先物块做匀加速然后做匀速则:由以上各式解得:(2)物块做加速运动的加速度为:物体一直做匀加速直线运动到B 点的速度: v2=2ax解得:考点:牛顿运动定律综合【

11、名师点睛】物体放上传送带先做匀加速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式求出匀加速直线运动的时间和位移,当物体的速度达到传送带的速度时,一起做匀速直线运动根据时间求出匀速运动的位移,从而得出物体的总位移,即传送带AB 的长度;若想使物体以最短时间到达 B 端,物体需一直做匀加速直线运动,则传送带的速度需大于等于物体从 A 点匀加速到 B 点的速度。8长为 5.25m 轻质的薄木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.1,在木板的右端固定有一个质量为1kg 的小物体 A,在木板上紧邻A 处放置有另一质量也为1kg 的小物体 B,小物体B 与木板间的动摩擦因数为0.2, A、 B 可视为质

12、点,如图所示。当A、 B之间的距离小于或等于3m 时, A、 B 之间存在大小为6N 的相互作用的恒定斥力;当A、 B之间的距离大于 3m 时, A、 B 之间无相互作用力。现将木板、 A、 B 从图示位置由静止释放, g 取 10m/s 2,求:(1)当 A、 B 之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B 的速度 .(2)从开始到 B 从木板上滑落,小物体A 的位移 .【答案】( 1) vA=2m/s, 方向水平向右; vB=4m/s ,方向水平向左( 2),方向水平向右【解析】试题分析 : ( 1)当 A、 B 之间存在相互作用力时,对 A 和木板,由牛顿第二定律有:得: a1 2m/s2对

13、B,由牛顿第二定律有:得: a2 4m/s2由运动学公式:得: t1=1s故当A、 B 之间的相互作用力刚刚等于零时,A、 B 的速度分别为:vA=a1t1=2 1=2m/s,方向水平向右;vB=a2t1 =4 1=4m/s,方向水平向左(2)当 A、 B 间的作用力为零后,对A 和木板,由牛顿第二定律有:解得:对 B 有:解得:由运动学公式:解得: t2=0.5s 或 t2 =1.5s(舍去)故当 B 从木板上滑落时,A 的速度分别为:所求小物体A 的位移:, 方向水平向右考点:考查牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,关键理

14、清放上木块后木板和木块的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解9如图所示,绝缘粗糙水平面处在水平向右的匀强电场中,场强大小+4E=16 10 N/C。一个质量为 m 0 2 kg,带电量为 q 2 010 4 C 的带正电小物块(可视为质点),在水平面上以 a=11m/s 2 的加速度向右做匀加速直线运动,小物块到达O 点时的速度为 vo=4m/s 。(g 取 10 m/s 2)(1)求小物块与水平面间的动摩擦因数;(2)若小物块到达O 点时,突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变。求块距 O 点间距离。【答案】( 1) 0 5( 2)5m【解析】试题分析:(1) F=E

15、q根据牛顿第二定律:Fmg=ma解得 : =051 秒后小物、(2)根据牛顿第二定律:Eq mg=ma、解得 :a =6m/s 2平抛运动: x= vot=4my= at2=3m=5m考点:牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用习题;关键是分析物块的受力情况,搞清物体的运动情况,掌握类平抛运动的处理方法。10 如图所示,在倾角 37F推一质量为m 10 kg的物体,欲的斜面上,用一水平力使物体沿斜面匀速运动,已知物体与斜面间的动摩擦因数 0.2,试求 F 的大小 (sin37 0.6, cos 37 0.8)【答案】112 N 或48 N【解析】【分析】当 F 较小时,摩擦力方向沿斜面向上,当种情况,运用平衡条件和正交分解法,求出F 较大时,摩擦力方向沿斜面向下F 的大小 ;,分别针对两【详解】解:若物体在力F 的作用下刚好沿斜面向上匀速运动,对物体受力分析,如图所示,由平衡条件: mgsinfFcosNmgcosFsinfuN联立解得: F112N若物体在力F 的作用下刚好沿斜面向下匀速运动,对物体受力分析,如图所示,由平衡条件: mgsinFcosfNmgcosFsinfuN联立解得: F48N

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