第5课时 (小专题)应用动力学观点和能量观点突破力学压轴题
突破一 应用动力学和能量观点分析直线、平抛和圆周运动组合问题
这类模型一般不难，各阶段的运动过程具有独立性，只要对不同过程分别选用相应规律即可，两个相邻的过程连接点的速度是联系两过程的纽带。很多情况下平抛运动末速度的方向是解决问题的重要突破口。
【典例1】 如图1所示，将一质量m ＝0.1 kg 的小球自水平平台顶端O 点水平抛出，小球恰好无碰撞地落到平台右侧一倾角为α＝53°的光滑斜面顶端A 并沿斜面下滑，斜面底端
B 与光滑水平轨道平滑连接，小球以不变的速率过B 点后进入B
C 部分，再进入竖直圆轨道
内侧运动。已知斜面顶端与平台的高度差h ＝3.2 m ，斜面高H ＝15 m ，竖直圆轨道半径R ＝5 m 。取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10 ms 2
，求：
图1
(1)小球水平抛出的初速度v 0及斜面顶端与平台边缘的水平距离x ； (2)小球从平台顶端O 点抛出至落到斜面底端B 点所用的时间； (3)若竖直圆轨道光滑，小球运动到圆轨道最高点D 时对轨道的压力。 解析
(1)小球做平抛运动落至A 点时，由平抛运动的速度分解图可得：
v 0＝
v y
tan α
由平抛运动规律得：v 2
y ＝2gh α＝8 ms 2
由v B ＝v A ＋at 2，解得t 2＝1.25 s
小球从平台顶端O 点抛出至落到斜面底端B 点所用的时间
t ＝t 1＋t 2＝2.05 s
(3)水平轨道BC 及竖直圆轨道均光滑，小球从B 点到D 点，由动能定理可得
－2mgR ＝12mv 2D －12
mv 2
B
在D 点由牛顿第二定律可得：
N ＋mg ＝m v 2D
R
联立解得：N ＝3 N
由牛顿第三定律可得，小球在D 点对轨道的压力N ′＝3 N ，方向竖直向上 答案 (1)6 ms 4.8 m (2)2.05 s (3)3 N ，方向竖直向上 【变式训练】
1．(2014·高考押题卷五)如图2所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R ＝0.2 m 的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。轨道底端A 与水平地面相切，顶端与一个长为l ＝0.9 m 的水平轨道相切B 点。一倾角为θ＝37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D 与水平轨道的高度差为h ＝0.45 m ，并与其它两个轨道处于同一竖直平面内。一质量为m ＝0.1 kg 的小物体(可视为质点)在A 点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC 运动，并恰好从D 点无碰撞地落到倾斜轨道上。小物体与BC 段间的动摩擦因数μ＝0.5。(不计空气阻力。g 取10 ms 2
。sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
图2
(1)小物体从B 点运动到D 点所用的时间；
(2)小物体运动到B 点时对“S”形轨道的作用力大小和方向； (3)小物体在A 点获得的动能。
解析 (1)小物体从C 点到D 点做平抛运动，有
v y ＝2gh ＝3 ms
tan θ＝v y v C
解得v C ＝4 ms
小物体做平抛运动的时间为
t 1＝v y
g
＝0.3 s
小物体从B 到C 做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得 μmg ＝ma 由运动学公式得
v 2C －v 2
B ＝－2al
代入数据解得v B ＝5 ms
小物体做匀减速直线运动的时间为
t 2＝－v C －v B a
＝0.2 s
小物体从B 点运动到D 点所用的总时间为
t ＝t 1＋t 2＝0.5 s
(2)小物体运动到B 点时，设其受到轨道的作用力方向向下，由牛顿第二定律得
N ＋mg ＝m v 2B
R
解得N ＝11.5 N
由牛顿第三定律得对轨道的作用力大小
N ′＝N ＝11.5 N
方向竖直向上
(3)小物体从A 运动到B 点的过程，由机械能守恒定律得
E kA ＝4mgR ＋1
2
mv 2B
解得E kA ＝2.05 J
答案 (1)0.5 s (2)11.5 N 竖直向上 (3)2.05 J
突破二 应用动力学和能量观点分析传送带、滑块——滑板模型 1．方法技巧
若一个物体或多个物体参与了多个运动过程，有的过程只涉及运动和力的问题或只要求分析物体的动力学特点，则要用动力学方法求解；若某过程涉及做功和能量转化问题，则要考虑应用动能定理、机械能守恒定律或功能关系求解。 2．解题模板
【典例2】 (2014·牡丹江一模)如图3所示，x 轴与水平传送带重合，坐标原点O 在传送带的左端，传送带长L ＝8 m ，匀速运动的速度v 0＝5 ms 。一质量m ＝1 kg 的小物块，轻轻放在传送带上x P ＝2 m 的P 点。小物块随传送带运动到Q 点后冲上光滑斜面且刚好到达N 点(小物块到达N 点后被收集，不再滑下)。若小物块经过Q 处无机械能损失，小物块与传
送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g ＝10 ms 2
。求：
图3
(1)N 点的纵坐标；
(2)小物块在传送带上运动产生的热量；
(3)若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置，最终均能沿光滑斜面越过纵坐标y M ＝0.5 m 的M 点，求这些位置的横坐标范围。
第一步：抓住关键点——挖掘信息
第二步：抓好过程分析——理清思路
物块先在传送带上做匀加速运动――→计算判断二者是否获得共同速度――→确定物块冲上斜面的初速度→物块冲上斜面
做匀减速运动
规范解答 (1)小物块在传送带上做匀加速运动的加速度
a ＝μg ＝5 ms 2。
小物块与传送带共速时，所用时间t ＝v 0a
＝1 s 运动的位移s ＝12
at 2
＝2.5 m ＜(L －x P )＝6 m
故小物块与传送带共速后以v 0＝5 ms 的速度匀速运动到Q ，然后冲上光滑斜面到达N 点， 由机械能守恒定律得12mv 2
0＝mgy N
解得y N ＝1.25 m
(2)小物块在传送带上相对传送带滑动的位移
s 相对＝v 0t －s ＝2.5 m
产生的热量Q ＝μmgs 相对＝12.5 J
(3)设在坐标为x 1处轻轻将小物体放在传送带上，最终刚好能到达M 点， 由能量守恒得μmg (L －x 1)＝mgy M 代入数据解得x 1＝7 m
故小物体在传送带上的位置横坐标范围0≤x ＜7 m 答案 (1)1.25 m (2)12.5 J (3)0≤x ＜7 m
力学综合题中多过程问题的分析思路
(1)对力学综合题中的多过程问题，关键是抓住物理情境中出现的运动状态与运动过程，将物理过程分解成几个简单的子过程。
(2)找出各阶段是由什么物理量联系起来的，然后对于每一个子过程分别进行受力分析、过程分析和能量分析，选择合适的规律列出相应的方程求解。 【变式训练】
2．如图4为某生产流水线工作原理示意图。足够长的工作平台上有一小孔A ，一定长度的操作板(厚度可忽略不计)静止于小孔的左侧，某时刻开始，零件(可视为质点)无初速度地放上操作板的中点，同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动，直至运动到A 孔的右侧(忽略小孔对操作板运动的影响)，最终零件运动到A 孔时速度恰好为零，并由A 孔下落进入下一道工序。已知零件与操作板间的动摩擦因数μ1＝0.05，零件与工作台间的动摩擦因数μ2＝0.025，不计操作板与工作台间的摩擦。重力加速度g ＝10 ms 2
。求：
图4
(1)操作板做匀加速直线运动的加速度大小；
(2)若操作板长L ＝2 m ，质量M ＝3 kg ，零件的质量m ＝0.5 kg ，则操作板从A 孔左侧完全运动到右侧的过程中，电动机至少做多少功？
解析 (1)设零件向右运动距离s 时与操作板分离，此过程历经时间为t ，此后零件在工作台上做匀减速运动直到A 孔处速度减为零，设零件质量为m ，操作板长为L ，取水平向右为正方向，对零件，有： 分离前：μ1mg ＝ma 1 分离后：μ2mg ＝ma 2 且s ＝12
a 1t 2
以后做匀减速运动的位移为：
L
2－s ＝0－a 1t 2
－2a 2
对操作板，有：L 2＋s ＝12
at 2
联立以上各式解得：a ＝μ1μ2＋μ
21g
μ2
，
代入数据得：a ＝2 ms 2
。
(2)将a ＝2 ms 2
，L ＝2 m 代入
L 2＋1
2a 1t 2
＝12at 2 解得：t ＝
L a －a 1
＝
23
s
操作板从A 孔左侧完全运动到右侧的过程中，动能的增加量ΔE k1＝12M (2aL )2
＝12 J
零件在时间t 内动能的增加量 ΔE k2＝12m (μ1gt )2
＝112
J
零件在时间t 内与操作板因摩擦产生的内能
Q 1＝μ1mg ×L
2
＝0.25 J
根据能量守恒定律，电动机做功至少为
W ＝ΔE k1＋ΔE k2＋Q 1＝1213
J≈12.33 J
答案 (1)2 ms 2
(2)12.33 J
一、 就是非题 1. 只要知道作用在质点上的力,那么质点在任一瞬时的运动状态就完全确定了。 (错) 2. 在惯性参考系中,不论初始条件如何变化,只要质点不受力的作用,则该质点应保持 静止或等速直线运动状态。 (对) 3. 作用于质点上的力越大,质点运动的速度越高。 (错) 4. 牛顿定律适用于任意参考系。 (错) 5. 一个质点只要运动,就一定受有力的作用,而且运动的方向就就是它受力的方向。 (错) 6. 圆盘在光滑的水平面上平动,其质心作等速直线运动。若在此圆盘平面上作用一力 偶,则此后圆盘质心的运动状态就是变速直线运动。(错) 7. 若系统的总动量为零,则系统中每个质点的动量必为零。(错) 8. 质系动量对于时间的变化率,只与作用于系统的外力有关,而与内力无关。(对) 9. 刚体在一组力作用下运动,只要各个力的大小与方向不变,不管各力的作用点如何 变化,刚体质心的加速度的大小与方向不变。 (对) 10. 冲量的量纲与动量的量纲相同。 (对) 11. 平动刚体各点的动量对一轴的动量矩之与可以用质心对该轴的动量矩表示。(对) 12. 质点系对于任意动点的动量矩对时间的导数,等于作用于质点系的所有外力对于 同一点的矩的矢量与。(错) 13. 因为质点系的动量为m C p v =v v ,所以质点系对O 点的动量矩为()M m O C O L v =v v v 。(错) 14. 质点系的内力不能改变质点系的动量与动量矩。(对) 15. 刚体的质量就是刚体平动时惯性大小的度量,刚体对某轴的转动惯量则就是刚体 绕该轴转动时惯性大小的度量。(对) 16. 机械能守恒定理就是,当质点系不受外力作用时,则动能与势能之与等于零。 (错) 17. 系统内力所做功之代数与总为零。 (错) 18. 如果某质点系的动能很大,则该质点系的动量也很大。(错) 19. 在使用动静法时,凡就是运动着的质点都应加上惯性力。 (错) 20. 平移刚体惯性力系可简化为一个合力,该合力一定作用在刚体的质心上。 ( 对) 21. 具有垂直于转轴的质量对称面的转动刚体,其惯性力系可简化为一个通过转轴的 力与一个力偶,其中力偶的矩等于对转轴的转动惯量与刚体角加速度的乘积,转向与角加速度相反。(对) 22. 应用达朗贝尔原理时,在质点系的每一质点上加上惯性力Ii F v 后,作用于每一质点 的主动力i F v 、约束力 Ni F v ,与惯性力Ii F v 成平衡,即i F v +Ni F v +Ii F v =0,因此,只须写 出方程i F ∑v +F Ni ∑v +Ii F ∑v =0即可求解。(错)
物理竞赛辅导测试卷（力学综合1） 一、（10分）如图所时，A 、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿竖直固定杆运动，开始时，A 、B 均静止，B 球在水平面上靠着固定杆，由于微小扰动，B 开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，设A 在下滑过程中机械能最小时的加速度为a ，则a= 。 二、(10分) 如图所示，杆OA 长为R ，可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动，其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可 伸长的轻绳，绳的另一端系一物块M ，滑轮的半径可忽略，B 在 O 的正上方，OB 之间的距离为H ，某一时刻，当绳的BA 段与 OB 之间的夹角为α时，杆的角速度为ω，求此时物块M 的速度v M 三、（10分）在密度为ρ0的无限大的液体中，有两个半径为 R 、密度为ρ的球，相距为d ，且ρ>ρ0，求两球受到的万有引力。 四、（15分）长度为l 的不可伸长的轻线两端各系一个小物体，它们沿光滑水平面运动。在某一时刻质量为m 1的物体停下来，而质量为m 2的物体具有垂直连线方向的速度v ，求此时线的张力。 五、(15分)二波源B 、C 具有相同的振动方向和振幅， 振幅为0.01m ，初位相相差π，相向发出两线性简谐波，二波频率均为100Hz ，波速为430m/s ，已知B 为坐标原点，C 点坐标为x C =30m ，求：①二波源的振动表达式；②二波的 表达式；③在B 、C 直线上，因二波叠加而静止的各点位置。 六、(15分) 图是放置在水平面上的两根完全相同的轻 质弹簧和质量为m 的物体组成的振子，没跟弹簧的劲度系数均为k ，弹簧的一端固定在墙上，另一端与物体相连，物体与水平面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为μ。当弹簧恰为原长时，物体位于O 点，现将物体向右拉离O 点至x 0处(不超过弹性限度)，然后将物体由静止释放，设弹簧被压缩及拉长时其整体不弯曲，一直保持在一条直线上，现规定物体从最右端运动至最左端（或从最左端运动至最右端）为一个振动过程。求： （1）从释放到物体停止运动，物体共进行了多少个振动过程；（2）从释放到物体停止运动，物体共用了多少时间？（3）物体最后停在什么位置？（4）整个过程中物体克服摩擦力做了多少功？ 七、（15分）一只狼沿半径为R 圆形到边缘按逆时针方向匀速 跑动，如图所示，当狼经过A 点时，一只猎犬以相同的速度从圆心 出发追击狼，设追击过程中，狼、犬和O 点在任一时刻均在同一直线上，问猎犬沿什么轨迹运动？在何处追击上？ M O C y x v v B 0 v 0
力学压轴题： 16．图10是实验用的锥形瓶，将锥形瓶放在面积为s 的水平桌面上，已知锥形瓶的质量为m 1、底面积为s 1；当往锥形 瓶中倒入密度为ρ、质量为m 2的液体后，液面高度为h ，则 A ．锥形瓶中的液体重为ρg s 1h B ．液体对锥形瓶底的压强为ρgh C ．瓶底对水平桌面的压力为（m 1＋m 2）g D ．瓶底对水平桌面的压强为（m 1＋m 2）g/ s 16．图5中定滑轮重2N ，动滑轮重1N 。物体A 在拉力F ＝4N 的作用下，1s 内沿竖直方向匀速升高了0.2m 。不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是 A ．绳子自由端移动速度为0.4m/s B ．滑轮组的机械效率为87.5% C ．天花板对滑轮组的拉力为10N D ．滑轮组对物体A 做功的功率为1.6W 23．图8中的物体A 的质量是400g ，物体B 的体积是8cm 3。用细绳将两物体通过定滑轮连 接，放手后，A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将B 始终浸没在水中，并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加1.12N 水平向左的拉力。则物体 B 的密度为_______ g/cm 3。（g 取10N/kg ） 12．如图7所示，质量为2kg 的小铁块静止于水平导轨AB 的A 端（形状及尺寸在图中标出），导轨AB 及支架只可以绕着过D 点的转动轴在图中竖直平面内转动。现用一个沿导轨的拉力F 通过细线拉铁块，假定铁块起动后立即以0.1m/s 的速度沿导轨匀速运动，此时拉力F 为10N 。（导轨及支架ABCD 的质量忽略不计，g =10N/kg ）。则从铁块运动时起，导轨及支架能保持静止的最长时间是 A ．7s B ．3s C ．11s D ． 6s （海淀一模） 39．如图所示，质量为270kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg ．当工人用120N 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动．工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s 的速度匀速上升．在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1η，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2η．在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最 大值与最小值之比为29:21．绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度332.510kg/m ρ?石＝，取10N/kg g =，求： （1）与打捞相比，当人用120N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少； （2）1η与2η的比值； （3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率． （宣武一模）： 图10
高考物理力学知识点之热力学定律难题汇编 一、选择题 1．如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c．设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac．则． A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q ac C．T b=T c，Q ab＞Q ac D．T b=T c，Q ab＜Q ac 2．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，当人从椅子上离开，M向上滑动的过程中（） A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 3．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（） A．气缸内大量分子的平均动能增大 B．气体的内能增大 C．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多 D．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大 4．下列有关热学的叙述中，正确的是（） A．同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规律，且分子平均速率相同 B．在绝热条件下压缩理想气体，则其内能不一定增加 C．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动 D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
5．根据学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是( ) A ．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B ．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 C ．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃ D ．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 6．某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中 ( ) A ．气体对外界做功，温度降低 B ．外界对气体做功，内能增大 C ．气体内能不变，体积增大 D ．气体压强减小，温度升高 7．一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =?保持不变，体积增大100cm 3， 气体内能增加了50J ，则此过程（ ） A ．气体从外界吸收50J 的热量 B ．气体从外界吸收60J 的热量 C ．气体向外界放出50J 的热量 D ．气体向外界放出60J 的热量 8．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是( ) A ．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量 B ．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行 C ．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动 D ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大 9．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中( ) A ．气体对外界做功，温度降低，内能减少 B ．气体对外界做功，温度不变，内能不变 C ．气体不做功，温度不变，内能不变 D ．气体不做功，温度不变，内能减少 10．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞C （质量为m ）与容器用良好的隔热材料制成。活塞横截面积为S ，大气压为0p ，另有质量为M 的物体从活塞上方的A 点自由下落到活塞上，并随活塞一 起到达最低点B 而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量E ?，外界对容器内空气所做的功W 与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（ ）
理论力学基础期末复习题 一、填空题 1. 在介质中上抛一质量为m 的小球，已知小球所受阻力v k R -=，若选择坐标轴x 铅直向上，则小球的运动微分方程为_____________________。 2. 质点在运动过程中，在下列条件下，各作何种运动？①0=t a ，0=n a （答）： ；②0≠t a ，0=n a （答）： ；③0=t a ，0≠n a （答）： ；④0≠t a ，0≠n a （答）： 。 3. 质量为kg 10的质点，受水平力F 的作用，在光滑水平面上运动，设t F 43+=（t 以s 计，F 以N 计），初瞬间（0=t ）质点位于坐标原点，且其初速度为零。则s t 3=时，质点的位移等于_______________，速度等于_______________。 4. 在平面极坐标系中，质点的径向加速度为__________；横向加速度为_______。 5. 哈密顿正则方程用泊松括号表示为 ， 。 6. 质量kg m 2=的重物M ，挂在长m l 5.0=的细绳下端，重物受到水平冲击后获得了速度105-?=s m v ，则此时绳子的拉力等于 。 7. 平面自然坐标系中的切向加速度为 ，法向加速度为 。 8. 如果V F -?= ，则力所作的功与 无关，只与 的位置有关。 9. 在南半球地面附近自南向北的气流有朝 的偏向；而北半球的河流 岸冲刷较为严重。 10. 已知力的表达式为axy F x =，2az F y -=，2ax F z -=。则该力做功与路径_ （填“有关”或“无关”），该力_ 保守力（填“是”或“不是”）。 11. 一质量组由质量分别为0m 、20m 、30m 的三个质点组成，某时刻它们的位矢和速 度分别为j i r +=1、i v 21=、k j r +=2、i v =2、k r =3、 k j i v ++=3。则该时刻质点组相对于坐标原点的动量等 于 ，相对于坐标原点的动量矩等于_ 。 12. 一光滑水平直管中有一质量为m 的小球，直管以恒定角速度ω绕通过管子一端的竖直轴转动，若某一时刻，小球到达距O 点的距离为a 的P 点，取x 轴沿管，y 轴竖直向上， 并垂直于管，z 轴水平向前，并于管面垂直，如图所示，此时小球相对于管子的速度为 v
解答题专练卷(一)力学综合 1．如图1所示，蹦床运动员正在训练大厅内训练，大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6 m，在蹦床运动的训练室内的墙壁上挂着一面宽度为1.6 m的旗帜。身高1.6 m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1 m的位置。在自由下落过程中，运动员从脚尖到头顶通过整面旗帜的时间是0.4 s，重力加速度为10 m/s2，设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的，求： 图1 (1)运动员的竖直起跳的速度； (2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度； (3)旗帜的上边缘距离天花板的距离。 2．(2014·江西重点中学联考)如图2(a)所示，小球甲固定于足够长光滑水平面的左端，质量m＝0.4 kg的小球乙可在光滑水平面上滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)所示中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x0＝20 cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上x＝11 cm点的切线，斜率绝对值k＝0.03 J/cm。 图2 试求：(1)将小球乙从x1＝8 cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？ (2)小球乙在光滑水平面上何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x0＝20 cm的位
置？并写出必要的推断说明。 (3)小球乙经过x＝11 cm时加速度大小和方向。 3．如图3所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，都可看作质点，且m 25.2014新课标2 （19分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯 视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的 大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的 D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）．直导体棒 在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过 程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩 擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大 小为g．求： （1）通过电阻R的感应电流的方向和大小； （2）外力的功率． 25.（19分）2013新课标1 如图，两条平行导轨所在平面与水平 地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接 有一平行板电容器，电容为C。导轨处于 匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向 垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为 m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑 过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 ２４.（１４分）2013新课标2 如图，匀强电场中有一半径为ｒ的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。ａ、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为ｑ(q>０)的质点沿轨道内侧运动.经过a 点和b点时对轨道压力的大小分别为Nａ和Ｎｂ不计重力，求电场强度的大小Ｅ、质点经过a点和b点时的动能。 高考物理力学知识点之相互作用知识点训练 一、选择题 1．如图所示，两物体A 和B 由绕过光滑定滑轮的轻绳连接，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A ．物体A 可能不受摩擦力 B ．物体A 可能不受支持力 C ．物体B 受到的重力小于轻绳对B 的拉力 D ．给物体A 施加一个竖直向下的外力，整个装置一定继续保持静止 2．2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。影片中展示了我们中国作为现代化强国的方方面面的发展与进步。如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正的是 A ．甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态 B ．乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能 C ．丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电线 D ．丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力 3．已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为：（ ） A ． 2F B ． 33F C ．F D ．无法判断 4．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是 （ ） A ．一定有弹力，但不一定有摩擦力 B ．如果有弹力，则一定有摩擦力 C ．如果有摩擦力，则一定有弹力 D ．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比 5．如图所示，质量为 m 的物体放在质量为 M 、倾角为 的斜面体上，斜面体置于粗糙的 水平地面上，用平行于斜面向下的力F 拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( ) A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθ B．地面对斜面体的支持力为 (M +m) g C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F D．斜面体对物体的作用力竖直向上 6．已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40 N，其中一个力的大小为20 N，则另一个力的大小为（） A．10 N B．20N C．203 N D．60N 7．某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态．若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是 A．细绳受到拉力逐渐减小 B．砖块受到的摩擦力可能为零 C．砖块一定不可能被绳子拉离地面 D．砖块受到的摩擦力一直不变 8．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（） A．坛的形变 B．头的形变 C．物体受到的重力 D．人受到的重力 9．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为?x1和?x2，重力加速度大小为g， 一、 二、 十一、 是非题只要知道作用在质点上的力，那么质点在任一瞬时的运动状态就完全确定 了。 （错） 2. 在惯性参考系中，不论初始条件如何变化，只要质点不受力的作用，则该质点应 保持静止或等速直线运动状态。 （对） 3. 作用于质点上的力越大，质点运动的速度越高。 （错） 4. 牛顿定律适用于任意参考系。 （错） 5. 一个质点只要运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力的方向。 （错） 6. 圆盘在光滑的水平面上平动，其质心作等速直线运动。若在此圆盘平面上作用一 力偶，则此后圆盘质心的运动状态是变速直线运动。（错） 7. 若系统的总动量为零，则系统中每个质点的动量必为零。（错） 8. 质系动量对于时间的变化率，只与作用于系统的外力有关，而与内力无关。（对） 9. 刚体在一组力作用下运动，只要各个力的大小和方向不变，不管各力的作用点如 何变化，刚体质心的加速度的大小和方向不变。 （对） 10. 冲量的量纲与动量的量纲相同。 （对） 11. 平动刚体各点的动量对一轴的动量矩之和可以用质心对该轴的动量矩表示。（对） 12. 质点系对于任意动点的动量矩对时间的导数，等于作用于质点系的所有外力对于 同一点的矩的矢量和。（错） 13. 因为质点系的动量为m C p v =，所以质点系对O 点的动量矩为 ()M m O C O L v =。 （错） 14. 质点系的内力不能改变质点系的动量与动量矩。（对） 15. 刚体的质量是刚体平动时惯性大小的度量，刚体对某轴的转动惯量则是刚体绕该 轴转动时惯性大小的度量。（对） 16. 机械能守恒定理是，当质点系不受外力作用时，则动能与势能之和等于零。 （错） 17. 系统内力所做功之代数和总为零。 （错） 18. 如果某质点系的动能很大，则该质点系的动量也很大。（错） 19. 在使用动静法时，凡是运动着的质点都应加上惯性力。 （错） 20. 平移刚体惯性力系可简化为一个合力，该合力一定作用在刚体的质心上。 （ 对） 21. 具有垂直于转轴的质量对称面的转动刚体，其惯性力系可简化为一个通过转轴的 力和一个力偶，其中力偶的矩等于对转轴的转动惯量与刚体角加速度的乘积，转 向与角加速度相反。（对） 22. 应用达朗贝尔原理时，在质点系的每一质点上加上惯性力Ii F 后，作用于每一质 点的主动力i F 、约束力 Ni F ，与惯性力Ii F 成平衡，即i F +Ni F +Ii F =0，因此， F 高中物理经典力学练习题 1．一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在水平的粗糙地面上，有关梯子的受力情况，下 列描述正确的是 （ ） A ．受两个竖直的力，一个水平的力 B ．受一个竖直的力，两个水平的力 C ．受两个竖直的力，两个水平的力 D ．受三个竖直的力，三个水平的力 2．如图所示， 用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度 增加一些，则球对绳的拉力F 1和球对墙的压力F 2的变化情况是（ ） A ．F 1增大，F 2减小 B ．F 1减小，F 2增大 C ．F 1和F 2都减小 D ．F 1和F 2都增大 3．如图所示，物体A 和B 一起沿斜面匀速下滑，则物体A 受到的力是（ ） A ．重力， B 对A 的支持力 B ．重力，B 对A 的支持力、下滑力 C ．重力，B 对A 的支持力、摩擦力 D ．重力，B 对A 的支持力、摩擦力、下滑力 4.如图所示，在水平力F 的作用下，重为G 的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑， 物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为：( ) A ．μF B ．μ(F+G) C ．μ(F －G) D ．G 5.如图，质量为m 的物体放在水平地面上，受到斜向上的拉力F 的作用而没动， 则 ( ) A 、物体对地面的压力等于mg B 、地面对物体的支持力等于F sin θ C 、物体对地面的压力小于mg D 、物体所受摩擦力与拉力F 的合力方向竖直向上 6．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，小球被竖直挡板挡住，则球对挡板的压力为（ ） A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 7．如图所示，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg ，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动？（ ） A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减 速下降 8. 如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速 靠岸的过程中（ ） A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小 9．如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1 和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接） ，整个系统处于平衡状态．现缓 《中考物理压轴题练习》 1.如图1所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 2．小文的体重为600 N ，当他使用如图3所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m 3 的重 物A 时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×103 Pa 。已知小文与地面的接触面积为4002cm 。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B 时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A 重物B 所受重力之比G A ︰G B =5︰12，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg 。 求：（1）提升重物A 时小文对地面的压力。 （2）物体A 的密度。 （3）在水中提升重物A 时滑轮组的机械效率。 （4）重物A 完全出水面后，以0.2m/s 的速度匀速上升， 小文拉绳的功率P 。 图3 3．如图5所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg ，工作时拉动绳子的功率恒为400W 。第一次提升质量为320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F 1，对地面的压力为N 1；第二次提升质量为240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F 2，对地面的压力为N 2。已知N 1与 图1 高考物理力学知识点之功和能知识点(7) 一、选择题 1．如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t=0时，用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t=3s时力F的功率为 A．5 W B．6 W C．9 W D．63W 2．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（） A．小球到达弧形槽底部时速度小于2gh B．小球到达弧形槽底部时速度等于2gh C．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒 D．小球自由下滑过程中机械能守恒 3．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（） A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒 B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力 C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能 D．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方 4．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则 A．1t时刻小球动能最大 B ．2t 时刻小球动能最大 C ．2t ~3t 这段时间内，小球的动能先增加后减少 D ．2t ~3t 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 5．将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K ，往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ，密度为ρ的液体，然后打开阀门K ，直到液体静止，重力对液体做的功为（ ） A ．()21gs h h ρ- B ．()211 4 gs h h ρ- C ． ()22114 gs h h ρ- D ． ()22112 gs h h ρ- 6．如图所示，质量分别为m 和3m 的两个小球a 和b 用一长为2L 的轻杆连接，杆可绕中点O 在竖直平面内无摩擦转动．现将杆处于水平位置后无初速度释放，重力加速度为g ，则下列说法正确的是 A ．在转动过程中，a 球的机械能守恒 B ．b 球转动到最低点时处于失重状态 C ．a 球到达最高点时速度大小为gL D ．运动过程中，b 球的高度可能大于a 球的高度 7．如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC ，AB 段为四分之一圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长为R 。一个物块质量为m ，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A 从静止开始下滑，恰好运动到C 端停止，物块在AB 段克服摩擦力做功为（ ） A ．mgR μ B ．mgR 理论力学重点复习题整理（2020.04） 一．填空 1．力是物体间相互的作用，这种作用使物体的状态发生变化。 2．平面任意力系向平面内任选一点Ｏ简化，一般情况下，可得一个力和一个力偶，这个力等于该力系的，这个力偶的矩等于该力系对于点Ｏ的。 3．力偶矩的大小与的位置无关。 4．止推轴承的约束反力有个正交分量。 5．静力学是研究物体在力系作用下的的科学。 6．在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的。 7．计算桁架杆件内力的方法通常有法和法两种。 8．在平面力系情况下，固定端的约束反力可简化为两个约束力和一个约束。 9．作用于刚体上的力的三要素是：、、。 10．约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向。 11．只在两个力作用下平衡的构件，称为。 12．平衡是指物体相对于惯性参考系保持或作运动。 13．在已知力系上加上或减去任意的，并不改变原力系对刚体的作用。 14．工程中常见的力系，按其作用线所在的位置，可以分为力系和力系。 15．平面力偶系平衡的必要和充分条件是：所有各力偶矩的代数和。 16．变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持。 17．平面汇交力系平衡的必要和充分条件是：该力系的力多边形。 18．常见的约束类型有：柔索、、、等。（任写三种即可） 19．由两个相等，方向相反且的平行力组成的力系，称为力偶。力偶可在它的作用面内任意移转，而不改变它对刚体的作用。 20．理论力学是研究物体一般规律的科学。 21．空间任意力系向任一点简化后的主矢与简化中心的位置。 22．平面汇交力系的平衡方程的数目为；而平面力偶系则只有个平衡方程。 23．力螺旋就是由一个力和一个力偶组成的，其中的力力偶的作用面。 24．力对点的矩矢在通过该点的某轴上的，等于力对该轴的。 25．当主动力的合力作用线在之内时发生现象。 26．刚体内任意一点在运动过程中始终与某一平面保持的距离，这种运动称为刚体的平面运动。27．当刚体作平动时，刚体内各点的形状都相同，且相互平行；同一瞬时各点都具有相同的速度和。28．运动学是研究物体运动的性质的科学。 29．刚体的平面运动是和的合成运动。 30．动点相对于定参考系的运动，称为；动点相对于的运动，称为相对运动；动参考系相对于的运动，称为牵连运动。 31．点的切向加速度只反映速度的变化，法向加速度只反映速度的变化。 32．角速度ω和转速ｎ的关系为。 33．刚体的平面运动可简化为在它自身平面内的运动。 34．刚体在运动时，其上或其扩展部分有两点保持不变，则这种运动称为刚体。 35．转动刚体内任一点的切向加速度的大小，等于刚体的与该点到轴线垂直的乘积。 36．角加速度矢为角速度矢对时间的。 37．当牵连运动为任意运动时，动点在某瞬时的绝对加速度等于该瞬时它的相对加速度、加速度和加速度的矢量和。 38．在某一瞬时，平面图形内速度等于零的点称为。 39．研究点的运动学通常有三种方法：、和。 40．牵连点是指在参考系上与动点相的那一点。 41．平面运动可取任意基点而分解为平移和转动，其中平移的速度和加速度与基点的选择，而平面图形绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选择。42．作平面运动的刚体的动能，等于随质心的动能与绕质心的动能的和。 43．质点系仅在有势力的作用下运动时，其保持不变，此类质点系称为保守系统。 44．如果约束方程中不包含坐标对时间的导数，或者约束方程中的微分项可以积分为形式，这类约束称为完整约束。 45．质点的达朗贝尔原理是：在任一瞬时，作用在质点上的主动力，约束反力和虚加的____ 在形式上组成平衡力系。 46．如果作用于质点系的外力的主矢恒等于零，质点系的动量。 47．质点系在某瞬时的动能与的和称为机械能。 48．回转半径（或惯性半径）定义为。 49．对于具有理想约束的质点系，其平衡的充分必要条件是：作用于质点系的所有主动力在任何中所作虚功的和等于零。 50．质点动力学可分为两类问题：（１）已知质点的运动，求作用于质点的；（２）已知作用于质点的力，求质点的。 51．如果物体在力场内运动，作用于物体的力所作的功只与力作用点的初始位置和终了位置，而与该点的轨迹形状无关，这种力场称为。 52．力在虚位移中所作的功称为。 53．质点系重力作功仅与其质心运动始末位置的有关。 54．当外力对于某定点（或某定轴）的主矩等于零时，质点系对于该点（或该轴）的动量矩。 55．质点系中每个质点上作用的主动力、约束力和它的在形式上组成平衡力系，这称为质点系的达朗贝尔原理。 56．能够静平衡的定轴转动刚体不一定能够实现平衡。 57．在某瞬时，质点系在约束允许的条件下，可能实现的任何无限小的位移称为。 58．机械效率是功率与功率的比值。 59．质点系重力作功与质心的运动轨迹形状。 60．转动惯量是刚体转动的度量。 61．约束力作功等于零的约束称为约束。 62．不受力作用的质点，将保持或作运动。 63．质点系动能定理的积分形式为：质点系在某一段运动过程中，起点和终点的动能的，等于作用于质点系的全部力在这段过程中所作的和。 二．选择题 １．根据题图（不计杆件的重量），ＡＢ杆的受力图正确的是：（） （C） （B） （A） A F F A 题图 ２．根据题图（不计杆件的重量）， ＡＢ杆的受力图正确的是：（） A F A 题图（A）（B）（C） 3．根据题图（不计杆件的重量），ＡＢ杆的受力图正确的是：（） 实验高中高三物理力学综合测试题 （时间:90分钟） 一、选择题（共10小题，每小题4分，共计40分。7、8、9、10题为多选。） 1．一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速运动，司机发现前方有障碍物立即减速，以0.2m/s2的加速度做匀减速运动，减速后一分钟内汽车的位移是（） A．240m B。250m C。260m D。90m 2．某人在平静的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。不计空气阻力，取向上为正方向，在下面的图象中，最能反映小铁球运动过程的v-t图象是（） A B C D 3. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协 作和努力，终于在2007年10月24日晚6点05 分发射升空。如图所示，“嫦娥一号”探月卫星 在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行 的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星 所受合力的方向可能的是（） 4．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（） 5．如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为 A．都等于 2 g B． 2 g 和0 C． 2 g M M M B B A? + 和0 D．0和 2 g M M M B B A? + 6．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则（） A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B a t a t 2 4 6 -1 1 2 5 6 -1 1 C 3 4 1 S t v 2 4 6 -1 1 2 4 6 -1 1 A B v v v v 一、法拉第电磁感应定律 1．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）线圈中的感应电流的大小和方向； （2）电阻R两端电压及消耗的功率； （3）前4s内通过R的电荷量。 【答案】（1）0﹣4s内，线圈中的感应电流的大小为0.02A，方向沿逆时针方向。4﹣6s 内，线圈中的感应电流大小为0.08A，方向沿顺时针方向；（2）0﹣4s内，R两端的电压是0.08V；4﹣6s内，R两端的电压是0.32V，R消耗的总功率为0.0272W；（3）前4s内通过R的电荷量是8×10﹣2C。 【解析】 【详解】 （1）0﹣4s内，由法拉第电磁感应定律有： 线圈中的感应电流大小为： 由楞次定律知感应电流方向沿逆时针方向。 4﹣6s内，由法拉第电磁感应定律有： 线圈中的感应电流大小为：，方向沿顺时针方向。 （2）0﹣4s内，R两端的电压为： 消耗的功率为： 4﹣6s内，R两端的电压为： 消耗的功率为： 故R消耗的总功率为： （3）前4s内通过R的电荷量为： 2．如图，匝数为N 、电阻为r 、面积为S 的圆形线圈P 放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P 通过导线与阻值为R 的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d ，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。当线圈P 所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m 、带电量为q 的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g ，求： (1)匀强电场的电场强度 (2)流过电阻R 的电流 (3)线圈P 所在磁场磁感应强度的变化率 【答案】(1)mg q (2)mgd qR (3)()B mgd R r t NQRS ?+=? 【解析】 【详解】 (1)由题意得： qE =mg 解得 mg q E = (2)由电场强度与电势差的关系得： U E d = 由欧姆定律得： U I R = 解得 mgd I qR = (3)根据法拉第电磁感应定律得到： E N t ?Φ =? B S t t ?Φ?=?? 根据闭合回路的欧姆定律得到：()E I R r =+ 解得： 高考物理力学知识点之相互作用全集汇编 一、选择题 1．如图，水平地面上有一固定斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v 0匀速下滑，下列说法正确的是（ ） A ．物块受到沿斜面向下的下滑力，大小等于摩擦力 B ．匀速下滑的v 越大，物块受到的摩擦力越大 C ．换一个质量更大的同种材料制成的物块，不可能在斜劈上匀速滑动 D ．物块一共受到重力、弹力和摩擦力三个力 2．如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。网球A 位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B 位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m 。下列说法正确的是（ ） A ．其他网球对 B 球的作用力大于B 球的重力 B ．将A 球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡 C ．第8层的三个网球与A 球间的弹力大小各为mg/3 D ．最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3 3．已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为：（ ） A ． 2 F B ．3F C ．F D ．无法判断 4．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是 （ ） A ．一定有弹力，但不一定有摩擦力 B ．如果有弹力，则一定有摩擦力 C ．如果有摩擦力，则一定有弹力 D ．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比 5．如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为θ），不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面．图中就有小朋友把一块质量m 为黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数μ，则下列说法正确的是（ ） A ．黑板擦对黑板的压力大小为mgcosθ B ．黑板斜面对黑板的摩擦力大小为μmgcosθ C ．黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsinθ D ．黑板对黑板擦的作用力大小为mg 6．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为（ ） A ．1+L m g k μ B ．()12+L m m g k μ + C ．2+ L m g k μ D ．1212+ m m L g k m m μ?? ?+?? 7．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点，现用水平F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N ，以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是（ ） A ．F N 保持不变，F T 不断增大 B ．F N 不断增大，F T 不断减小 C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小 D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大 8．如图所示，一质量为M 的圆环套在一根粗糙的水平横杆上，圆环通过轻绳和质量为m 的物块相连，物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度（如图中虚线位置所示）。现风力发生变化使物块偏离到图中实线位置（缓缓移动），但圆环仍然不动，在这一过程中，水平风力大小F 风、绳子上的张力大小T F 、横杆对圆环的摩擦力大小f 、横杆对圆环的支持力大小N F 变化情况正确的是（ ）高考物理压轴题之电磁学专题(5年)(含答案分析).
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