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1、高中物理相互作用解题技巧( 超强 ) 及练习题 ( 含答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1 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=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=0.5 的直流电源。现把一个质量m=0.05kg 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 ，金属导轨电阻不计，g 取 10 m/s 2。已知 sin37 =0.6， cos37=0.8，求：（ 1）通过导体棒的电流大小
2、；（ 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： 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导体棒受到的安培力：F 安 =BIL=0.30N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： mgsin37o+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。2如图所示，一质量m=4 0kg 的小球在轻质
3、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】 分析：（1）小球的受力 如 ，根据平衡条件可知： 簧的 力F=mgtanmgTcos而 F=kx解得： T=50N， x=0 3m（2）剪断 的瞬 ，小球受到重力、 力不 ；合力与原 中的拉力T 等大反向，则 aT12
4、.5m / s2 方向与 直方向成角370，斜向下沿原 AB 方向。m考点：胡克定律；牛 第二定律的 用【名 点睛】本 考 了共点力平衡和牛 第二定律的基本运用，知道剪断 的瞬 ， 簧的 力不 。3(14分 )如 所示，木板与水平地面 的 角可以随意改 ，当 =30 ，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
5、。【答案】 （1）【解析】 分析：（ 1）当（ 2） 60；m ， 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 了牛 第二定律的 用点 ：做本 的关 是 物体受力分析，找出 界状 ， 4如 所示，一 角 =30的光滑足 斜面固定在水平面上，其 端固定一 度系数为 k=50N/m 的 簧， 簧的下端系一个 量 m=1kg 的小球，用一垂直于斜面的 板A 住小球，此 簧没有 生形 ，若 板A 以加速度a=4m/s 2 沿斜面向下匀加速运 ， 簧与
6、斜面始 保持平行，g 取 10m/s 2求：（ 1）从开始运 到小球速度达最大 小球所 生位移的大小；（ 2）从开始运 到小球与 板分离 所 的 【答案】（ 1）从开始运 到小球速度达最大 小球所 生位移的大小是0.1m；（2）从开始运 到小球与 板分离 所 的 是0.1s【解析】（ 1）球和 板分离后做加速度减小的加速运 ，当加速度 零 ，速度最大，此 物体所受合力 零即 kxm=mgsin ，解得：（2） 球与 板分离 位移 s， 的 t ，从开始运 到分离的 程中，m受 直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的 板支持力F1和 簧 力 F根据牛 第二定律有：mgsin -F-
7、F1=ma，F=kx随着 x的增大， F增大， F1减小，保持 a不 ，当m与 板分离 ，F1减小到零， 有：mgsin -kx=ma，又 x=at2 立解得： mgsin -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。5如图所示， mA=0.5kg， mB=0.1kg，两物体与地面间的动摩擦因数均为 0.2，当大小为 F=5N 水平拉力作用在物体 A 上时，求物体 A 的加速度。（忽略滑轮的质量以及滑轮和绳的，取 g=10m/s 2）【答案】 4m/s2【解析
8、】试题分析：对A 由牛顿第二定律得对 B 由牛顿第二定律得根据题意有解以上各式得考点：牛顿第二定律【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；解题的关键是正确选择研究对象并且受力分析，根据牛顿第二定律列得方程，注意两个物体的加速度及拉力的关联关系.6 如图所示，在倾角为=30的固定斜面上固定一块与斜面垂直的光滑挡板，质量为m 的半圆柱体 A 紧靠挡板放在斜面上，质量为2m 的圆柱体B 放在 A 上并靠在挡板上静止。与 B 半径均为R，曲面均光滑，半圆柱体A 底面与斜面间的动摩擦因数为现用平行斜面向上的力拉A，使 A 沿斜面向上缓慢移动，直至B 恰好要降到斜面设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速
9、度为g。求：（1）未拉 A 时， B 受到 A 的作用力F 大小；（2）在 A 移动的整个过程中，拉力做的功W；A（3）要保持A 缓慢移动中拉力方向不变，动摩擦因数的最小值min【答案】（ 1） F =13) mgR （3）533 mg （ 2） W(9min92【解析】【详解】（1）研究 B，据平衡条件，有F =2mg cos解得F =3 mg（2）研究整体，据平衡条件，斜面对A 的支持力为N =3mgcos= 33 mg2f =N = 33 mg2由几何关系得A 的位移为x =2Rcos30 = 3 R克服摩擦力做功Wf =fx =4.5 mgR由几何关系得A 上升高度与B 下降高度恰均为
10、h =3 R2据功能关系W + 2mgh - mgh - Wf = 0解得W1 (93) mgR2（3） B 刚好接触斜面时，挡板对B 弹力最大研究 B 得N m2mg4mgsin 30研究整体得f+ 3mgsin30 =Nminm解得f min = 2.5mg可得最小的动摩擦因数：f min5 3minN97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 可视为质点，如图所示。当A、 B之间的距离小于或等于3m
11、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 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 1 1=2 1=2m/s,方向=a t水平向右；v =a t=4 1=4m/s，方向水平向左
