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1、高中物理相互作用专项训练及答案及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为，,杆与水平面间的两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接夹角为，m的重物C,整个装置处于静止状态。重力加速度为在两杆铰合处悬挂一质量为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求:(1)地面对物体A的静摩擦力大小；(2)无论物块C的质量多大,都不能使物块A或B沿地面滑动,则至少要多大?【答案】（1mg1）（2）2tantan【解析】【分析】先将C的重力按
2、照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．要使得A不会滑动，则满足ffm，根据数学知识讨论。【详解】（1）将C的重力按照作用效果分解，如图所示：1mg＝mg根据平行四边形定则，有：F1＝F2＝2sin2sin对物体A水平方向：fF1cosmg2tan（2）当A与地面之间的摩擦力达到最大静摩擦力时：fm(MgF1sin)m1且ffm联立解得：tan(2Mm)=2M，tan(1)m11当m→∞时，2M1)tan，可知无论物块C的质量
3、多大，都不能使物块A或tan(mB沿地面滑动,则μ至少等于1。tan2．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,斜面上有一固定的板,先用平行于斜面的子把木箱与板拉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,然后在木板上施加一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
4、，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．如所示，两足平行光滑的金属MN、P
5、Q相距L，平面与水平面角θ=30，°阻不．磁感度B=2T的匀磁垂直平面向上，L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在上，且始与接触良好，金属棒ab的量m=1kg、阻r=1Ω．两金属的上端接右端路，灯泡阻RL=4Ω，定阻R1=2Ω，阻箱阻Rg=10m/s2，合开关，将金属棒由静止放，下滑距2=12Ω，重力加速度离s0=50m速度恰达到最大，求：（1）金属棒下滑的最大速度vm；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的程中整个路生的Q．【答案】（1）30m/s（2）50J【解析】解：（1）由意知，金属棒匀速下滑速度最大，最大
6、速度vm，有：mgsinθ=F安又F安=BIL，即得mgsinθ=BIL⋯①ab棒生的感E=BLvm⋯②通ab的感流I=⋯③回路的阻R=r+R1+⋯④解代入数据得：vm=30m/s⋯⑤（2）由能量守恒定律有：mg?2s0sinθ=Q+⋯⑥解代入数据得：Q=50J⋯⑦答：（1）金属棒下滑的最大速度vm是30m/s．（2）金属棒由静止开始下滑2s0的程中整个路生的Q是50J．【点】本合用路知、磁感知和数学知的能力要求高，但是常，要得全分．4．如所示，角θ＝45°的粗糙平直与半径R的光滑道相切，切点B，整个道在直平面内．
7、一量m的小滑从上离地面高h＝3R的D无初速下滑入道．接着小滑从最高点C水平出，恰好中上与心O等高的P点，不空气阻力．求：（1）滑运到最高点C的速度的大小（2）滑运到最低点道力的大小（3）滑与斜之的摩擦因数．【答案】（1）v0Rg（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
8、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v0．2R=v0t解得：v0=（2）小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得mv2=mg?2R+mv02v=根据牛顿第二定律：FN﹣mg=mFN=6mg根据牛顿第三定律得：FN′=6mg（3）DB之间长度L=（2+1）R从D
