高中物理--相互作用 单元检测(含答案)
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高中物理相互作用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角θ=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡电阻R L=4Ω,定值电阻R1=2Ω,电阻箱电阻R2=12Ω,重力加速度为g=10m/s2,现闭合开关,将金属棒由静止释放,下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大,试求:(1)金属棒下滑的最大速度v m;(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q.【答案】(1)30m/s(2)50J【解析】解:(1)由题意知,金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为v m,则有:mgsinθ=F安又 F安=BIL,即得mgsinθ=BIL…①ab棒产生的感应电动势为 E=BLv m…②通过ab的感应电流为 I=…③回路的总电阻为 R=r+R1+…④联解代入数据得:v m=30m/s…⑤(2)由能量守恒定律有:mg•2s0sinθ=Q+…⑥联解代入数据得:Q=50J…⑦答:(1)金属棒下滑的最大速度v m是30m/s.(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q是50J.【点评】本题对综合应用电路知识、电磁感应知识和数学知识的能力要求较高,但是常规题,要得全分.2.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)0v Rg(2)6mg (3)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v 0.R=gt 2R=v 0t解得:v 0=(2)小滑块在最低点时速度为V 由机械能守恒定律得mv 2=mg•2R+mv 02v= 根据牛顿第二定律:F N ﹣mg=mF N =6mg根据牛顿第三定律得:F N ′=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=mv 2μ==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0.18.3.(14分)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。
高中物理题型分类汇总含详细答案-----相互作用一、单选题1.如图,物块放在倾斜的木板上,改变木板与水平面之间的夹角为θ,当=30°和37°时物块所受的摩擦力大小恰好相等,求物块与木板之间的动摩擦因数()A.0.577B.0.75C.0.625D.0.8332.如图所示,漂亮的磁性冰箱贴吸在冰箱门上,可以起到装饰的作用,下列关于冰箱贴的说法正确的是()A.冰箱门对冰箱贴的磁吸引力大于冰箱门对冰箱贴的弹力B.冰箱门对冰箱贴的摩擦力大于冰箱贴的重力C.冰箱贴共受到四个力的作用D.冰箱门对冰箱贴的弹力是由冰箱贴形变引起的3.如图所示,物块在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是()A.受的摩擦力不变B.受到的摩擦力变大C.可能减速下滑D.可能减速上滑4.某电视台每周都有棋类节目,铁制的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,如图所示。
不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是()A.棋子在两个力的作用下静止在棋盘上B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.相同质量的棋子所受的摩擦力相同5.关于重力、重心,下列说法中正确的是()A.重力的方向总是垂直于地面B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C.风筝升空后,越升越高,说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高D.舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心相对身体的位置不断变化6.如图所示,图中的物体A均处于静止状态,下列关于受到弹力作用的说法不正确的是()A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力B.图乙中两光滑斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均有压力的作用C.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁有压力的作用D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用7.如图所示,质量为m的木块,被垂直于墙面的推力F紧压在倾角为θ的墙面上并保持静止。
第3章相互作用——力(考试时间:75分钟满分:100分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。
)1.下列说法中正确的是()A.物体的重心都在几何中心上B.弹簧不受力时,劲度系数为零C.相互接触的物体间不一定有弹力D.除重力外,所有力都有反作用力2.如图所示,教室的读书角处挂了一个漂亮的装饰瓶,为教室增加了许多生趣,关于这个装饰瓶,下列说法正确的是()A.装饰瓶受到地球对它的吸引力,但它对地球没有吸引力B.装饰瓶的重心一定在其几何中心C.装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关D.随着时间流逝,装饰瓶内的水会慢慢蒸发减少,在水减少的过程中,装饰瓶(含水)的重心一直在降低3.如图所示图中的物体A均处于静止状态,下列关于受到弹力作用的说法正确的是()A .图甲中地面是光滑水平的,A 与B 间存在弹力B .图乙中两光滑斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A 对两斜面均无压力的作用C .图丙中地面光滑且水平,A 与竖直墙壁没有压力的作用D .图丁中A 受到斜面B 对它的支持力的作用4.如图所示,水平桌面上有一个向右运动的物体,质量为4kg ,且物体与桌面间的动摩擦因数0.2μ=,现受到一个向左的推力10N F =作用,此时物体所受的摩擦力是(210m/s =g )()A .8N ,方向向左B .10N ,方向向右C .8N ,方向向右D .2N ,方向向右5.如右图所示AB 是半圆的直径,O 为圆心P 点是圆上的一点。
单元形成性评价(三)(第3章)(90分钟100分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于力的说法中,正确的是( )A.力不一定是成对出现的B.物体只有相互接触,才有力的作用C.两物体相互作用不一定要直接接触D.直接接触的物体间一定有力的相互作用【解析】选C。
依据力的概念可知,力是物体间的相互作用,必然成对,即物体施力的同时,也必然受力,故A不正确;物体间有力的作用时不一定接触,如被踢出后在空中飞行的足球所受的重力属非接触力,故选项B是不正确的,C是正确的;物体相互接触但不挤压时,不会有力的相互作用,故D选项也不正确。
2.(2021·江州区高一检测)中国结是一种中国特有的手工编织工艺品,它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。
如图所示,一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A. OA线一定竖直B.中国结的重心一定在它的几何中心C.中国结的重心可能不在通过OA的直线上D.中国结受到的重力大小为m g【解析】选A。
由二力平衡可知,用一根线悬挂的物体静止时,线的方向一定通过物体的重心,故OA线一定是竖直的,故A正确,C错误;由于中国结的形状不是完全对称的,质量分布不均匀,故中国结的重心不一定在它的几何中心,故B错误;中国结受到的重力大小为G=mg,故D错误。
3.(2021·威海高一检测)某同学在水平地面上练习立定跳远,起跳时的姿态如图所示,则此时该同学的受力分析图正确的是( )【解析】选B。
人首先要受到重力的作用,其次,人在地面上要受到地面的支持力;立定跳远时,脚要用力向后蹬地,脚给地面一个力的作用,同时地面给人一个力的作用,人之所以向前运动,是受到地面对人的向前的摩擦力。
可知人受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向前的摩擦力三个力的作用,故B正确,A、C、D错误。
高中物理互相作用题20 套( 带答案 ) 及分析一、高中物理精讲专题测试互相作用1.以下图,质量的木块 A 套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球 B 相连 .今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一同向右匀速运动,运动中 M、 m 相对地点保持不变,取.求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为.(3)当为多大时 ,使球和木块一同向右匀速运动的拉力最小?【答案】(1) 30°( 2)μ=( 3)α=arctan.【分析】【详解】(1)对小球 B 进行受力剖析,设细绳对N 的拉力为T 由均衡条件可得:Fcos30 ° =Tcos θFsin30 ° +Tsin θ =mg代入数据解得:T=10,tanθ= ,即:θ=30°(2)对 M 进行受力剖析,由均衡条件有F N=Tsin θ +Mgf=Tcos θf= μF N解得:μ=(3)对 M、 N 整体进行受力剖析,由均衡条件有:F N+Fsin α=(M+m ) gf=Fcos α =NμF联立得: Fcosα=μ( M+m ) g-μFsin α解得: F=令: sin β=,cosβ=,即:tanβ=则:因此:当α+β=90时°F 有最小值.因此: tan α=μ=时 F 的值最小.即:α=arctan 【点睛】此题为均衡条件的应用问题,选择好适合的研究对象受力剖析后应用均衡条件求解即可,难点在于研究对象的选择和应用数学方法议论拉力 F 的最小值,难度不小,需要细细品味.A B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线悬挂,B放在粗拙的水平桌面2.以下图,、上,滑轮 P 被一根斜短线系于天花板上的O 点, O′是三根细线的结点,细线 bO′水平拉着物体 B,cO′沿竖直方向拉着弹簧.弹簧、细线、小滑轮的重力不计,细线与滑轮之间的摩擦力可忽视,整个装置处于静止状态.若重物 A 的质量为 2kg,弹簧的伸长量为 5cm ,∠cO′a=120,°重力加快度g 取 10m/s 2,求:(1)桌面对物体 B 的摩擦力为多少?(2)弹簧的劲度系数为多少?(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F 的大小和方向?【答案】( 1)10 3N(2 )200N/m ( 3)203N ,方向在O′a与竖直方向夹角的角均分线上 .【分析】【剖析】(1)对结点 O′受力剖析,依据共点力均衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力,经过 B 均衡求出桌面对 B 的摩擦力大小.( 2)依据胡克定律求弹簧的劲度系数.(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力 F 与滑轮双侧绳索拉力的协力等大反向.【详解】(1)重物 A 的质量为 2kg,则 O′a绳上的拉力为F O′a A=G =20N对结点 O′受力剖析,以下图,依据平行四边形定章得:水平绳上的力为:F ob=F O′a sin60 =10° 3 N物体 B 静止,由均衡条件可得,桌面对物体 B 的摩擦力f=F ob=10 3 N(2)弹簧的拉力大小为 F 弹 =F O′a cos60 °=10N.依据胡克定律得 F 弹 =kxF弹10得 k===200N/mx0.05(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力 F 与滑轮双侧绳索拉力的协力等大反向,则悬挂小滑轮的斜线中的拉力 F 的大小为: F=2F O′a×3cos30 =2°× 20N=20 3 N2方向在 O′a与竖直方向夹角的角均分线上3.以下图,斜面倾角为θ=37,° 一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑,(s in37 °=0.6, cos37°=0.8, g=10m/s 2)(1)物体遇到的摩擦力大小(2)物体和斜面间的动摩擦因数?(3)若用一水平恒力 F 作用于木块上,使之沿斜面向上做匀速运动,此恒力 F 的大小.【答案】(1) 42N( 2) 0.75(3) 240N【分析】【剖析】【详解】(1)不受推力时匀速下滑,物体受重力,支持力,摩擦力,沿运动方向有:mgsinθ-f=0因此:f=mgsinθ=7× 10× sin37=42N°(2)又:f=μ mgcosθ解得:μ=tanθ=0.75(3)受推力后仍匀速运动则:沿斜面方向有:Fcosθ-mg sinθ-μF N=0垂直斜面方向有:F N-mgcosθ-Fsinθ=0解得:F=240N【点睛】此题主假如解决摩擦因数,依照题目的提示,其在不受推力时能匀速运动,由此就能够获取摩擦因数μ=tanθ.4.以下图,竖直轻弹簧 B 的下端固定于水平面上,上端与 A 连结,开始时A静止。
一、选择题1.如图所示,物体通过细线悬挂在天花板上的M点,在细线上的O点施加作用力F,使细线OM段偏离竖直方向一定角度 ,若保持O点静止不动,使作用力F从图示方向缓慢转至水平方向,则作用力F的大小变化情况为()A.先减小后增大B.先增大后减小C.一直增大D.一直减小A解析:AO点受三个拉力处于平衡,向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力,方向竖直向上,根据作图法(如图),使拉力从图示位置缓慢运动到水平位置的过程中,拉力F大小先减小后增大,当F与绳子垂直时,拉力F最小,故A正确BCD错误。
故选A。
2.如图所示,用光滑小轮将三角形斜劈压在竖直的光滑墙壁上,保持静止状态,下列说法中正确的是()A.斜劈的三个面均受到压力B.斜劈对墙壁可能没有压力C.斜劈对小轮的压力一定垂直于斜面D.斜劈对小轮的压力是由于小轮形变时要恢复原状而产生的C解析:CA.斜劈的上表面没有压力作用,故A错误;B.斜劈受到竖直向下的重力、小轮对斜劈的压力以及墙壁对斜劈的弹力,保持静止状态,故斜劈对墙壁一定会产生一个反作用力,这个力就是斜劈对墙壁的压力,故B错误;C.斜劈对小轮的压力一定垂直于斜面向下,故C正确;D.斜劈对小轮的压力是由于斜劈形变时要恢复原状而产生的,故D错误。
故选C。
3.如图所示,将一台电视机静止放在水平桌面上,则以下说法中正确的是()A.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.它对桌面的压力就是它所受的重力,这两个力是同一种性质的力D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力A解析:AAB.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力,选项A正确,B 错误;C.压力和重力是不同性质的力,只能说它对桌面的压力大小等于它所受的重力,选项C错误;D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对作用和反作用力,选项D错误。
故选A。
4.力是矢量,它的合成与分解遵守平行四边形定则,以下关于大小分别为7N和9N的两个力的合力正确不可能是()A.3N B.9N C.16N D.20N D解析:D两个力同向时合力最大,反向时合力最小,故7N和9N的两个力的合力的范围是≤≤2N16NF合故ABC可能,不符合题意;D不可能,符合题意。
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
平台足够宽,高为h=0.8m ,长为L=3.3m 。
一个质量m 1=0.2kg 的小球以v0=3m/s 的速度沿x 轴运动,到达O 点时,给小球施加一个沿y 轴正方向的水平力F 1,且F 1=5y (N )。
经一段时间,小球到达平台上坐标为(1.2m ,0.8m )的P 点时,撤去外力F1。
在小球到达P 点的同时,平台与地面相交处最内侧的M 点,一个质量m2=0.2kg 的滑块以速度v 在水平地面上开始做匀速直线运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,由于摩擦力的作用,要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2,最终小球落在N 点时恰好与滑块相遇,小球、滑块均视为质点, 210/g m s =, sin370.6cos370.8︒=︒=,。
求:(1)小球到达P 点时的速度大小和方向; (2)M 、N 两点间的距离s 和滑块速度v 的大小; (3)外力F 2最小值的大小(结果可用根式表示)【答案】(1)5m/s 方向与x 轴正方向成53°(2)1.5m ;3.75m/s (325N 【解析】(1)小球在平台上做曲线运动,可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动,设小球在P 点受到p v 与x 轴夹角为α 从O 点到P 点,变力1F 做功50.80.8 1.62p y J J ⨯=⨯= 根据动能定理有221101122P W m v m v =-,解得5/p v m s = 根据速度的合成与分解有0cos p v v α=,得53α=︒,小球到达P 点时速度与x 轴正方向成53︒(2)小球离开P 点后做平抛运动,根据平抛运动规律有212h gt =,解得t=0.4s 小球位移在水平面内投影2p l v t m ==设P 点在地面的投影为P ',则 2.5P P M L y m ='=-由几何关系可得2222cos s P M l l P M θ=+-⋅⋅'',解得s=1.5m滑块要与小球相遇,必须沿MN 连线运动,由s vt =,得 3.75/v m s = (3)设外力2F 的方向与滑块运动方向(水平方向)的夹角为β,根据平衡条件 水平方向有: 2cos F f β=,其中f N μ=,竖直方向有22sin N F m g β+= 联立解得22cos sin m gF μβμβ=+由数学知识可得()2221sin F μβθ=++,其最小值22min 2251F N μ==+。
高中物理相互作用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,质量为M=5kg的物体放在倾角为θ=30º的斜面上,与斜面间的动摩擦因数为/5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接,两个劲度系数均为k=1000N/m的轻弹簧和两个质量都是m的物体均固连,M刚好不上滑,取g=10m/s2。
问:(1)m的质量是多大?(2)现将上面的m物体向上提,使M刚要开始下滑,上面的m物体向上提起的高度是多少?(吊盘架足够高)【答案】(1)m=2kg;(2)h=0.06m【解析】【详解】(1)对M和m的系统,由平衡知识可知:解得m=2kg;(2)使M刚要开始下滑时,则绳的拉力为T:解得T=10N;此时吊盘中下面弹簧的弹力应为10N,因开始时下面弹簧的弹力为2mg=40N,可知下面弹簧伸长了;对中间的物体m受力分析可知,上面的弹簧对之间物体应该是向上的拉力,大小为10N,即上面的弹簧应该处于拉长状态,则上面弹簧的伸长量应该是;可知上面的m物体向上提起的高度是.【点睛】此题的难点在第2问;关键是通过分析两部分弹簧弹力的变化(包括伸长还是压缩)求解弹簧的长度变化,从而分析上面物体提升的高度.2.如图所示,一质量为m的金属球,固定在一轻质细绳下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动,使风总沿水平方向吹向小球.无风时细绳自然下垂,有风时细绳将偏离竖直方向一定角度,求:(1)当细绳偏离竖直方向的角度为θ,且小球静止时,风力F及细绳对小球拉力T的大小.(设重力加速度为g)(2)若风向不变,随着风力的增大θ将增大,判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态,说明理由.【答案】(1)cos mg T θ=,F=mgtanθ (2)不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】【分析】【详解】 (1)对小球受力分析如图所示(正交分解也可以)应用三角函数关系可得:F=mgtanθ(2)假设θ=90°,对小球受力分析后发现合力不能为零,小球也就无法处于静止状态,故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态.3.如图所示,粗糙的地面上放着一个质量M =1.5 kg 的斜面,底面与地面的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°.用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m =0.5 kg 的小球(不计小球与斜面之间的摩擦力),已知弹簧劲度系数k =200 N/m ,现给斜面施加一水平向右的恒力F ,使整体以a =1 m/s 2的加速度向右匀加速运动.(已知sin 37°=0.6、cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)(1)求F 的大小;(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.【答案】(1)6N (2)0.017m ;3.7N【解析】试题分析:(1)以整体为研究对象,列牛顿第二定律方程(2)对小球受力分析,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡解:(1)整体以a 匀加速向右运动,对整体应用牛顿第二定律:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a得F=6N(2)设弹簧的形变量为x,斜面对小球的支持力为F N对小球受力分析:在水平方向:Kxcosθ﹣F N sinθ=ma在竖直方向:Kxsinθ+F N cosθ=mg解得:x=0.017mF N=3.7N答:(1)F的大小6N;(2)弹簧的形变量0.017m斜面对小球的支持力大小3.7N【点评】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程,但本题的巧妙之处在于对小球列方程时,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡,使得解答更简便.4.明理同学平时注意锻炼身体,力量较大,最多能提起m=50kg的物体.一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上,重物与斜坡间的摩擦因数为试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?【答案】【解析】【详解】由题意可知,该同学的最大拉力:F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M,对物体受力分析知:垂直于斜面的方向:F N+Fsinβ=Mgcosθ沿斜面的方向:Fcosβ=f+Mgsinθ若恰好拉动物体,则有:f=μF N联立解得:令μ=tanα,代入上式可得:要使该同学向上拉动的物体的质量最大,上式分子取最大值,即:cos(β﹣α)=1由μ=tanα=可得:α=30° 联立以上各式得:M max =【点睛】 该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可,题目的难点是如何利用三角函数的关系,化简并得出正确的结论.5.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)0v Rg(2)6mg (3)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v 0.R=gt 2R=v 0t解得:v 0=(2)小滑块在最低点时速度为V 由机械能守恒定律得mv 2=mg•2R+mv 02v=根据牛顿第二定律:F N ﹣mg=mF N =6mg根据牛顿第三定律得:F N ′=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=mv 2 μ==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0.18.6.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 ,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.【答案】(1)3mg k L =(25542gL 【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′=mg 因此mg x x k'== 由几何关系得22162293x L L L L =+= 求得3L x =得3mg k L= (2)弹簧的劲度系数为k ,开始时弹簧的压缩量为13mg L x k ==当B 刚好要离开地面时,弹簧的伸长量23mg L x k == 因此A 上升的距离为1223L h x x =+=C 下滑的距离224()3H L h L L =+-= 根据机械能守恒222211()22MgH mgh m v Mv H L -=++ 又2mgcos370=Mg联立求得(2)55 10487542M m gL v gL m M -==+ 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.7.如图所示,在一倾角为30°固定斜面上放一个质量为2kg 的小物块,一轻绳跨过两个轻滑轮一端固定在墙壁上,一端连接在物块上,且物块上端轻绳与斜面平行,动滑轮下方悬挂质量为3kg 的重物,整个装置处于静止状态。
一、选择题1.如图所示,一质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上,物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则()A.物块受到一个沿斜面向下的力,大小为m gsinθB.物块所受摩擦力的大小为0C.物块所受摩擦力的大小为μmg cosθD.物块所受摩擦力的大小为mg sinθ2.a、b、c为三个质量相同的木块、叠放于水平桌面上。
水平恒力F作用于木块b,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,如图所示,则在运动过程中()A.b作用于a的静摩擦力为零B.b作用于a的静摩擦力为3FC.b作用于c的静摩擦力为2 3 FD.c作用于地面的滑动摩擦力为3F3.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个质量为m=0.2kg的小球,小球处于静止状态,弹性杆对小球的弹力为()A.大小为2 N,方向平行于斜面向上B.大小为1 N,方向平行于斜面向上C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上D.大小为2 N,方向竖直向上4.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动。
则下列说法正确的是()A.施加力F前,B与墙面间的弹力一定为零B.施加力F后,B对A的摩擦力方向一定沿斜面向上C.施加力F后B与墙之间可能没有摩擦力D.施加力F后,弹簧弹力可能变化5.通过学习牛顿运动定律知识,我们可以知道()A.力是物体运动状态改变的原因B.物体的运动需要力来维持C.惯性的大小与质量有关,与速度大小也有关D.物体之间的作用力与反作用力,总是同时产生但不一定同时消失的6.如图所示,矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上,B物块上表面水平。
水平向左的力F作用在B物块上,整个系统处于静止状态,则B受到的力的个数是()A.4个B.5个C.6个D.7个7.作用于O点的三力平衡,设其中一个力的大小F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角θ(θ<90°),如图所示。
高中物理-相互作用测试题(含答案)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于力,下列说法正确的是( )A .两个力大小都是10N,方向相同,那么这两个力一定相同B .没有相互接触的物体间也可能有力的作用C .施力物体施力在前,受力物体受力在后D .根据有一定距离的磁铁间的相互作用,可知力可以离开物体而独立存在2.如图所示,A 、B 是两个完全相同的长方形木块,长为l ,叠放在一起,放在水平桌面上,端面与桌边平行。
A 木块放在B 上,右端有l4伸出,为保证两木块不翻倒,木块B 伸出桌边的长度不能超过( )A .l 2B .3l 8C .l 8D .l43.A 、B 、C 三物块的质量分别为M 、m 和m 0,按如图所示连接,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。
若B 随A 一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定( )A .物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0gB .物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0gC .桌面对A 、B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0gD .桌面对A 、B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g4.一个长度为L 的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m 的小球时,弹簧的总长度变为2L 。
现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A 、B 两小球的质量均为m ,则两小球平衡时,B 小球距悬点O 的距离为(不考虑小球的大小,且弹簧都在弹性限度范围内)( )A .3LB .4LC .5LD .6L5.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是( )6.如图所示,用三根轻绳将A 、B 两小球以及水平天花板上的固定点O 两两连接。
高中物理--相互作用单元检测(含答案)
一、选择题下列各小题均有四个选项,其中有一个或几个符合题意.(每小题4分,共40分)
1.静止在水平地面上的木块受到重力G和支持力F N的作用,木块对地面的压力为F,则以下说法中正确的是( )
A.F和F N的作用点都在木块上
B.G和F N大小相等,方向相反
C.压力F的施力物体是木块
D.F和F N都是弹力
2.课间休息时,负责擦黑板的同学为方便老师下节课使用,将磁性板擦吸附在磁性黑板上,如图3-31所示,下列说法中错误
..的是( )
A.板擦受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板
B.板擦与黑板间在水平方向有两对相互作用力:互相吸引的磁力和互相挤压的弹力C.作用在板擦上的磁力和弹力是一对平衡力
D.磁力大于弹力,黑板才能吸住板擦,使其保持静止不动
图3-31
3.如图3-32所示,物体在粗糙水平地面上以速度v开始向右运动的过程中,物体受力的个数是( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
4.下列说法中正确的是( )
A.在空中将物体释放后,物体不受任何力作用
B.“神舟六号”飞船向上的运动是因为不受重力的作用
C.在空中将物体释放后,物体仍受重力作用
D.只有静止或竖直向下运动的物体才受重力作用
图3-32
5.质量为m的木块在置于桌面的木板上滑行.木板静止,其质量M=3m.已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,则木板所受桌面的摩擦力大小为( ) A.μm g B.2μm g C.3μm g D.4μm g
图3-33
6.如图3-33,一只足球静置于水平地面OB并靠在斜面OA,一切摩擦不计.则( ) A.足球只受重力和地面支持力
B.足球一定受斜面的弹力
C.足球受重力、地面支持力和斜面弹力
D.足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力
7.一个物体质量为m,沿倾角为θ的斜面下滑,图3-34为该物体的受力分析图,则下面关于此图的说法中正确的是( )
A.G2为下滑力,施力物体是斜面
B.G1是物体对斜面的压力,施力物体是物体
C.F N和G的合力等于G2
D.若物体匀速下滑,则没有摩擦力
8.下面关于弹力的说法中,正确的是( )
A.物体互相接触,就有弹力的相互作用
B.物体发生弹性形变,就必然对别的物体产生力的作用
C.由胡克定律可得:k=F/x,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比
D.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方向
图3-34
9.如图3-35所示,重为100N的物体在水平面上向右运动,物体与水平面的动摩擦系
数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的力F=20N,那么物体受到的合力为( ) A.0 B.20N,水平向右
C.40N,水平向左D.20N,水平向左
图3-35
10.张明同学双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速滑下的过程中,他受到的摩擦力分别为f1和f2,那么( )
A.f1方向竖直向下,f2方向竖直向上,且f1=f2
B.f1、f2的方向均竖直向上,且f1=f2
C.f1为静摩擦力,f2为滑动摩擦力
D.f1为静摩擦力,f2为静摩擦力
二、填空题(每题4分,共20分)
以下的计算中,g均取10m/s2.
11.放在水平桌面上的质量m=0.05kg的书,受重力______N,书对桌面的压力方向______.
12.重为500N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.4,当用180N的水平力推物体时,物体所受摩擦力大小______N.当用400N的水平力推物体时,物体所受摩擦力大小为______N.
图3-36
13.有两个共点力,一个是8N,一个是12N,合力的最大值等于______N,最小值等于______N.
14.如图3-36所示,把一个质量为m的木块放在一个斜面上,斜面长与斜面高之比是5∶3,重力平行于斜面使物体下滑的分力大小为__,重力垂直于斜面使物体压紧斜面的分力力大小为__.
15.阅读下面的材料,选择有用的信息回答问题.
几种材料间的动摩擦因数
材料动摩擦因数材料动摩擦因数
钢-钢0.25钢-冰0.02
木-木0.30木-冰0.03
木-金属0.20橡胶轮胎-地面0.70
一辆总重为5×104N的汽车在路面上行驶,遇到紧急情况刹车,轮胎抱死,求汽车在刹车过程中所受的摩擦力的大小为__N.
三、实验与作图题(每题5分,共20分)
16.在“探究合力的方法”的实验中:
(1)有位同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是__.
A.两根细绳必须等长.
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上.
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行.
D.两分力的夹角应该取90°的角,以便计算.
E.两分力的大小应该适当大些.
(2)有位同学做了一系列步骤的操作,其中的两个步骤是这样做的:
①在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点与两个弹簧秤的读数F1与F2.
②只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向(即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向)拉橡皮条,记下此时弹簧秤的读数F'和细线的方向.
以上两个步骤中均有疏漏或错误,分别是
在①中______________________________;
在②中______________________________;
17.一个竖直向上的力F=120N,把它分解为两个力,一个分力F1水平向右,大小等于160N,要求在图3-37中作出另一个分力F2的示意图(保留作图痕迹)并求其大小.
图3-37
18.如图3-38,光滑半圆柱体固定于水平地面.AB为一重为G的均匀直棒,A端放在地上,C点压在柱面上,AB棒处于静止,请画出直棒AB的受力示意图.
图3-39 图3-38
19.如图3-39,放在地上的斜面和放在斜面上的木块都静止,O为斜面的重心,请画出斜面的受力示意图.
四、计算题(共20分)
数值计算中,g均取10m/s2.
20.如图3-40所示,物体重G=100N,被轻绳AO与BO拉住悬在空中,BO水平,AO 与水平成45°角,画出结点O受力分析图并分别求绳子AO、BO的拉力各为多大?
图3-40 图3-41
21.如图3-41所示,水平面上有一重40N的物体,受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持静止,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,求:
(1)此时物体所受的摩擦力多大?
(2)若将F1撤去后,物体受到的摩擦力多大?
(3)若将F2撤去后,物体受到的摩擦力多大?
22.在水平地面上用绳子拉一个质量为46kg的箱子,绳子与地面的夹角为37°,如图3-42所示.箱子和地面间的动摩擦因数为0.2,要匀速移动箱子,绳子的拉力为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
图3-42
参考答案
1.BCD 2.D 3.B 4.C 5.A 6.A 7.C 8.BD 9.C 10.BC 11.0.5,竖直向下12.180,200 13.20,4 14.3m g/5,4m g/5 15.3.5×104,16.(1)C E(2)①还应记下F1和F2的方向②应让橡皮条伸长到O点
17.图略,F2=200N 18.见答图3-1
答图3-1
19.见答图3-2
答图3-2
20.图略,AO绳拉力141.4N,BO绳拉力100N.
21.(1)6N (2)6N (3)8N 22.100N。