最新高考物理试题真题分类汇编物理相互作用

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E= ⑤
且△ Φ=B△ S ⑥
电流 I= ⑦
又有 I= ⑧
由图所示,△ S=d(L﹣dcotθ) ⑨
联立⑤~⑨,解得:q=
(10)
(3)ab 棒滑行距离为 x 时,ab 棒在导轨间的棒长 Lx 为: Lx=L﹣2xcotθ (11) 此时,ab 棒产生的电动势 Ex 为:E=Bv2Lx (12)
流过 ef 棒的电流 Ix 为 Ix= (13)
2.如图所示,在倾角 =30°的斜面上放一木板 A,重为 GA=100N,板上放一重为 GB=500N 的木 箱 B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,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时,绳子的拉力 T=400N。设木板与斜面间
的动摩擦因数
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 θ=370,物块与水平面的动摩擦因数 μ=0.5,取重力 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 末的速度. 【答案】(1)物块的受力示意图如下(2)7N(2)1m/s
【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
8.如图所示,三根细轻绳系于 O 点,其中 OA 绳另一端固定于 A 点,OB 绳的另一端与放 在水平地面上质量 m2 为 20kg 的物体乙相连,OC 绳的另一端悬挂质量 m1 为 4kg 的钩码
3.如图所示,用三根轻绳将质量均为 m 的 A、B 两小球以及水平天花板上的固定点 O 之 间两两连接,然后用一水平方向的力 F 作用于 A 球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且 OB 绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,轻绳 OA 与 AB 垂直且长度之比为 3:4.试 计算:
(1)OA 绳拉力及 F 的大小? (2)保持力 F 大小方向不变,剪断绳 OA,稳定后重新平衡,求此时绳 OB 及绳 AB 拉力的 大小和方向.(绳 OB、AB 拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达) (3)欲使绳 OB 重新竖直,需在球 B 上施加一个力,求这个力的最小值和方向.
方向沿斜面向下,垂直斜面方向:NB=GBcosθ=500× =250 N…②
A、B 动摩擦因数为: (2)以 AB 整体为研究对象,受力分析如图,
由平衡条件得:F=fA+T-(GA+GB)sinθ…③ NA=(GA+GB)cosθ…④ fA=μ1NA…⑤ 联立③④⑤解得:F=325 N 【点睛】 本题考查共点力平衡条件的应用,要注意在解题时能正确选择研究对象,作出受力分析即 可求解,本题要注意虽然两 A 运动 B 静止,但由于二者加速度均零,因此可以看作整体进 行分析。
6.如图所示,一倾角为 θ=30°的光滑足够长斜面固定在水平面上,其顶端固定一劲度系数 为 k=50N/m 的轻质弹簧,弹簧的下端系一个质量为 m=1kg 的小球,用一垂直于斜面的挡板 A 挡住小球,此时弹簧没有发生形变,若挡板 A 以加速度 a=4m/s2 沿斜面向下匀加速运 动,弹簧与斜面始终保持平行,g 取 10m/s2.求:
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,

甲。平衡时轻绳 OA 与竖直方向的夹角 37 ,OB 绳水平。已知重力加速度 g=10m/s2,
sin 37 0.6,cos37 0.8, tan 37 0.75 。
(1)求轻绳 OA 受到的拉力 TOA、OB 受到的拉力 TOB 大小; (2)求乙受到的摩擦力 f 大小; (3)已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力 fmax 为 90N,若在钩码下方继续加挂钩码, 为使物体在原位置保持静止,求最多能再加挂的钩码质量。
最新高考物理试题真题分类汇编物理相互作用
一、高中物理精讲专题测试相互作用
1.(18 分) 如图所示,金属导轨 MNC 和 PQD,MN 与 PQ 平行且间距为 L,所在平面与 水平面夹角为 α,N、Q 连线与 MN 垂直,M、P 间接有阻值为 R 的电阻;光滑直导轨 NC 和 QD 在同一水平面内,与 NQ 的夹角都为锐角 θ。均匀金属棒 ab 和 ef 质量均为 m,长均 为 L,ab 棒初始位置在水平导轨上与 NQ 重合;ef 棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动 摩擦因数为 μ(μ 较小),由导轨上的小立柱 1 和 2 阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强 磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和 ab 棒的电阻,ef 棒的阻值为 R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加 速度为 g。
【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=μFN=μ(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/s2 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.
【答案】(1)Qef= ;(2)q=
;(3)Bm=
,方
向竖直向上或竖直向下均可,xm=
【解析】 解:(1)设 ab 棒的初动能为 Ek,ef 棒和电阻 R 在此过程产生热量分别为 Q 和 Q1,有 Q+Q1=Ek① 且 Q=Q1 ②
由题意Biblioteka BaiduEk=

得 Q=

(2)设在题设的过程中,ab 棒滑行的时间为△ t,扫过的导轨间的面积为△ S,通过△ S 的 磁通量为△ Φ,ab 棒产生的电动势为 E,ab 棒中的电流为 I,通过 ab 棒某截面的电荷量为 q,则
联立(15)(16),得:Bm=
(17)
Bm 就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小,该磁场方向可竖直向上,也可竖直向下. 有(15)式可知,B 为 Bm 时,Fx 随 x 增大而减小,x 为最大 xm 时,Fx 为最小值,如图可知 F2cosα++μ(mgcosα+F2sinα)=mgsinα (18)
mgsinθ-kx=ma,
又 x= at2
联立解得:mgsinθ-k• at2=ma,
所以经历的时间为:

点睛:本题分析清楚物体运动过程,抓住物体与挡板分离时的条件:小球与挡板间的弹力
为零是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律与运动学公式可以解题。
7.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
3
3
(2)剪断 OA 绳,保持 F 不变,最后稳定后,设 OB 的拉力为 T1,与竖直方向夹角为
θ1,AB 拉力为 T2,与竖直方向夹角为 θ2,以球 A、球 B 为整体,可得
T1x=F= 4 mg;T1y=2mg; 3
解得:T1= 2 13 mg;tanθ1= 2 ;
3
3
单独研究球 A,T2x=F= 4 mg;T2y=mg; 3
联立(15)(17)(18),得 xm=
答:(1)ef 棒上产生的热量为

(2)通过 ab 棒某横截面的电量为

(3)此状态下最强磁场的磁感应强度是
的最大距离是

,磁场下 ab 棒运动
【点评】本题是对法拉第电磁感应定律的考查,解决本题的关键是分析清楚棒的受力的情 况,找出磁感应强度的关系式是本题的重点.
,求:
(1)A、B 间的摩擦力 和摩擦因素 ; (2)拉力 F 的大小。
【答案】(1)A、B 间的摩擦力 fB 为 150N;摩擦因数 μ2= ; (2)拉力 F 的大小为 325N。 【解析】
【详解】 (1)对 B 受力分析如图
由平衡条件,沿斜面方向有为:GBsinθ+fB=T…① 代入数据,解得 A、B 间摩擦力为:fB=150N
解得:T2= 5 mg,tanθ2= 4
3
3
(3)对球 B 施加一个力 FB 使 OB 重新竖直,当 FB 水平向左且等于力 F 时是最小值,即
FB=F= 4 mg,水平向左 3
【点睛】
本题采用整体和隔离法相结合进行分析,关键先对 B 球受力分析,得到 AB 绳子的拉力为 零,然后对 A 球受力分析,根据平衡条件并运用平行四边形法则求解未知力.
ef 棒所受安培力 Fx 为 Fx=BIxL (14)
联立(11)~(14),解得:Fx=
(15)
有(15)式可得,Fx 在 x=0 和 B 为最大值 Bm 时有最大值 F1. 由题意知,ab 棒所受安培力方向必水平向左,ef 棒所受安培力方向必水平向右,使 F1 为最 大值的受力分析如图所示, 图中 fm 为最大静摩擦力,有: F1cosα=mgsinα+μ(mgcosα+F1sinα) (16)
(1)若磁感应强度大小为 B,给 ab 棒一个垂直于 NQ、水平向右的速度 v1,在水平导轨上 沿运动方向滑行一段距离后停止,ef 棒始终静止,求此过程 ef 棒上产生的热量; (2)在(1)问过程中,ab 棒滑行距离为 d,求通过 ab 棒某横截面的电荷量; (3)若 ab 棒以垂直于 NQ 的速度 v2 在水平导轨上向右匀速运动,并在 NQ 位置时取走小 立柱 1 和 2,且运动过程中 ef 棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下 ab 棒运动的最大距离。
4.如图所示,两平行金属导轨间的距离 L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角 θ=37°,在导轨所在空间内,分布着磁感应强度 B=0.5 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁 场。金属导轨的一端接有电动势 E=6.0 V、内阻 r=0.5Ω 的直流电源。现把一个质量 m=0.05 kg 的导体棒 ab 垂直放在金属导轨上,导体棒静止。导体棒与金属导轨接触的两点间的电 阻 R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g 取 10 m/s2。已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)通过导体棒的电流大小; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力大小。 【答案】(1)1.5 A(2)0.3 N(3)0.06 N 【解析】 试题分析:⑴导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:
=1.5A ⑵导体棒受到的安培力:F 安=BIL=0.30N ⑶导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1=" mg" sin37º=0.24N 由于 F1 小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 f,根据共点力平衡条件:mg sin37º+f=F 安 解得:f =0.06N 考点:本题考查电磁感应中的欧姆定律、物体的平衡等问题,意在考查学生的综合分析能 力。
解得:

(2)设球与挡板分离时位移为s,经历的时间为t,
从开始运动到分离的过程中,m受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力FN,沿斜面向
上的挡板支持力F1和弹簧弹力F.
根据牛顿第二定律有:mgsinθ-F-F1=ma,
F=kx.
随着x的增大,F增大,F1减小,保持a不变,
当m与挡板分离时,F1减小到零,则有:
【答案】(1) 4 mg 3
(2) T1
2
13 mg ,tanθ1= 3
2 3
; T2
5 3
mg
,tanθ2=
4 3
(3) 4 mg ,水平向左 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)OB 竖直,则 AB 拉力为 0,小球 A 三力平衡,设 OB 拉力为 T,与竖直方向夹角为 θ,
则 T=mg/cosθ= 5 mg,F=mgtanθ= 4 mg
(1)从开始运动到小球速度达最大时小球所发生位移的大小; (2)从开始运动到小球与挡板分离时所经历的时间. 【答案】(1)从开始运动到小球速度达最大时小球所发生位移的大小是 0.1m; (2)从开始运动到小球与挡板分离时所经历的时间是 0.1s 【解析】 (1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大,此时物体所 受合力为零.即 kxm=mgsinθ,
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