物理相互作用专项习题及答案解析及解析
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,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,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,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?
【答案】（1）30°（2）μ=（3）α=arctan．
【解析】
【详解】
（1）对小球B进行受力分析，设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得：
Fcos30°=Tcosθ
Fsin30°+Tsinθ=mg
代入数据解得：T=10，tanθ=，即：θ=30°
（2）对M进行受力分析，由平衡条件有
F N=Tsinθ+Mg
f=Tcosθ
f=μF N
解得：μ＝
（3）对M、N整体进行受力分析，由平衡条件有：
F N+Fsinα=（M+m）g
f=Fcosα=μF N
联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα
解得：F＝
令：sinβ＝，cosβ=，即：tanβ=
则：
所以：当α+β=90°时F有最小值．所以：tanα=μ=时F的值最小．即：α=arctan
【点睛】
本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味．
2．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，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略，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°，重力加速度g取10m/s2，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）103N（2）200N/m（3）203N，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上.
【解析】
【分析】
（1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根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与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向．
【详解】
（1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N
对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为：
F ob=F O′a sin60°=103N
物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N
（2）弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N．
根据胡克定律得 F弹=kx
得 k=F
x
弹=
10
0.05
=200N/m
（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的
斜线中的拉力F的大小为：F=2F O′a cos30°
=2×20×
3 2
N=203N
方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上
3．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μ，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,杆与水平面间的夹角为θ，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态。重力加速度为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μ至少要多大?
【答案】（1）
2tan
mg
θ
（2）
1
tanθ
【解析】
【分析】
先将C的重力按照作用效果分解，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m
f f
≤，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：
根据平行四边形定则，有：
12
1
2
2
mg mg
F F
sin sin
θθ
＝＝＝
对物体A水平方向：
1
cos
2tan
mg
f Fθ
θ
==
（2）当A与地面之间的摩擦力达到最大静摩擦力时：1
(sin)
m
f M
g F
μθ
=+
且m
f f
≤联立解得：
1
=
2
tan(2)tan(1)
m
M
M m
m
μ
θθ
≥
++，
当m→∞时，
11
2tan
tan(1)
M
m
θ
θ
→
+，可知无论物块C的质量多大，都不能使物块A或
B沿地面滑动,则μ至少等于
1
tan
。
4．如图所示：一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C，丝带绕过两定滑轮，在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平寄引C物体。整个系统处于静止状态。已知，，，B物体两侧丝带间夹角为600，与C物体连接丝带与水平面夹角为300，此时C恰能保持静止状态。求：（g=10m/s2）
（1）物体B的质量m；
（2）物体C与地面间的摩擦力f；
（3）物体C与地面的摩擦系数μ（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）。
【答案】（1）3kg（2）f=10N（3）
【解析】
（1）对B受力分析，受重力和两侧绳子的拉力，根据平衡条件，知
解得：m=3kg
对C受力分析，受重力、两个细线的拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，知水平方向受力平衡：
解得：f=10N
（3）对C，竖直方向平衡，支持力：
由f=μN，知
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 2 R=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 02 v=
根据牛顿第二定律：F N ﹣mg=m F 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，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m 2为20kg 的物体乙相连，OC 绳的另一端悬挂质量m 1为4kg 的钩码甲。平衡时轻绳OA 与竖直方向的夹角37θ=?，OB 绳水平。已知重力加速度g =10m/s 2，
sin370.6cos370.8,tan370.75?=?=?=，。
（1）求轻绳OA 受到的拉力T OA 、OB 受到的拉力T OB 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f max 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。
【答案】（1）50OA T =N ，30OB T =N ；（2）f =30N ；（3）8kg 。 【解析】 【详解】
（1）以结点为研究对象，受到三个拉力作用，如图所示
根据平衡条件得，轻绳OA 受到的拉力为：
140
50cos 0.8
OA m g T θ=
==N 轻绳OB 受到的拉力为：
1tan 400.7530OB T m g θ==?=N
（2）对乙物体研究，水平方向受摩擦力f 和拉力T OB ，根据平条件衡得：
30OB f T ==N
（3）考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，根据平衡条件，OB 绳的拉力为：
max 90OB
T f '==N 对甲分析，根据平衡条件仍有：
()1tan OB
T m m g θ'=+? 解得：8m ?=kg
7．如图所示，AB 是倾角为θ=37°的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R=1m ，一个质量为m=0.5kg 的物体（可以看做质点 ）从直轨道上的P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P 点与圆弧的圆心O 等高，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ=0.2．求：
（1）物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程；
（2）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D ，释放点P' 距B 点的距离至少多大？
【答案】(1)5m (2) m
【解析】试题分析：（1）因摩擦力始终对物体做负功，所以物体最终在圆心为2θ的圆弧上往复运动
对整体应用动能定理得：mgRcosθ-μmgS cosθ="0"
所以总路程为
（2）设物体刚好到D点，则由向心力公式得：
对全过程由动能定理得：mgLsinθ-μmgL cosθ-mgR（1+cosθ）=mv D2
得最小距离为
考点：动能定理的应用
【名师点睛】本题综合应用了动能定理求摩擦力做的功、圆周运动及圆周运动中能过最高点的条件，对动能定理、圆周运动部分的内容考查的较全，是圆周运动部分的一个好题。
8．一个底面粗糙、质量为M=3m的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角．现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示．
（1）当劈静止时，求绳子的拉力大小．
（2）当劈静止时，求地面对劈的摩擦力大小．
（3）若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使整个系统静止，动摩擦因素u最小值多大？
【答案】（13
（2）
3（3）3
u
【解析】
【详解】
（1）以小球为研究对象，受力分析如图所示，对T和mg进行正交分解．由平衡条件有T cos 30°=mg sin 30°
得T=
3
3
mg
（2）以劈和小球整体为研究对象，受力情况如图所示．
由平衡条件可得f=T cos 60° =
3
6
mg
（3）为使整个系统静止，必须满足f max=uF N≥T cos 60°且有F N+T sin 60°=(M+m)g
联立解得u≥
3 21
【点睛】
当一个题目中有多个物体时，一定要灵活选取研究对象，分别作出受力分析，即可由共点力的平衡条件得出正确的表达式．
9．如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,tan 37°=0.75,g取10
m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA,OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量m2=4
kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
【答案】（1）11
53,44
m g m g （2）13
4m g ，水平向左（3）1.6kg
【解析】 【分析】 【详解】
（1）对结点O ，作出力图如图，由平衡条件有：
1cos A m g
T θ=① 1tan B
T m g
θ=
② 解得：1153
,44
A B T m g T m g =
= （2）对于乙物体：摩擦力13
4
B F T m g ==
，方向水平向左 （3）当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值2max F m g μ=③ Bmax max T F =④ 由②③④得：1 1.6tan Bmax
max T m kg g θ
== 故本题答案是：（1）1153,44m g m g （2）13
4
m g ，水平向左（3）1.6kg 【点睛】
本题涉及共点力平衡中极值问题，当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大．
10．如图所示质量M=3kg 的木块套在固定的水平杆上，并用轻绳与小球相连，轻绳与杆的夹角为30°．今用与水平方向成60°角的力3拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动过程中木块与小球的相对位置保持不变，g=10m/s 2．求：
(1)小球的质量m；
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ．
【答案】（1）1kg（2）
3 5
【解析】
【分析】
（1）先对小球m受力分析：已知力、重力、细线的拉力，根据平衡条件列式求小球的质量m；
（2）再对滑块M和小球m整体受力分析，已知力F、重力、弹力和摩擦力，根据共点力平衡条件和摩擦力公式列式求动摩擦因数μ．
【详解】
（1）m受力平衡，合力为零，以小球为研究对象
水平方向：Fcos60°=F T cos30°
竖直方向：Fsin60°=F T sin30°+mg
所以小球质量：m=1kg
（2）以M和m的整体为研究对象，受力平衡，合力为零
水平方向，Fcos600-μF N=0
竖直方向，F N+Fsin60°-Mg-mg=0
联立解得：
3μ=
【点睛】
本题要灵活选择研究对象，注意应用整体法与隔离法，用整体法时一定要分清内力与外力，正确地进行受力分析．
相互作用 2020年高考必备 2015年2016年2017年2018年2019年Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 考点二受力分析 共点力的平衡 19 14 17 21 16 17 19 16 16 考点三实验:1.探究弹力和弹 簧伸长的关系 22 实验:2.验证力的平行 四边形定则 22 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 命题角度1(储备)弹力与摩擦力的分析 【典题】(多选)(2019河北衡水高三月考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上,现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B,它们均静止不动,且F1 用假设法分析隐蔽的弹力与静摩擦力 (1)接触面形变情况不清晰,则相关弹力较为“隐蔽”.此时需用“假设法”判定弹力的有无和弹力的方向. 也可假设有弹力,做相似分析. (2)接触面间的相对运动趋势不明确,则相关静摩擦力较为“隐蔽”,此时需用“假设法”判定静摩擦力的有无和静摩擦力的方向. 也可假设有静摩擦力,做相似分析. (3)应用“假设法”时,一般结合力的合成与分解、平衡条件等知识分析. 典题演练提能·刷高分 1. 山东省2020年高二下学期物理期末考试试卷D卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共11题；共22分) 1. （2分） (2015高一下·番禺期中) 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是（） A . 丹麦天文学家第谷发现了行星运动三定律 B . 牛顿发现了万有引力定律测出了引力常量 C . 在研究行星运动规律时，开普勒的第三行星运动定律中的k值与地球质量有关 D . 1798年英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量 2. （2分）让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图象，这是利用光的（） A . 平行度好，可以会聚到很小的一点上 B . 相干性好，可以很容易形成干涉图样 C . 亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量 D . 波长短，很容易发生明显的衍射现象 3. （2分） (2018高二下·拉萨期末) 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（） A . 在t从0到2 s时间内，弹簧振子做减速运动 B . 在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C . 在t1＝5 s和t2＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D . 在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小 4. （2分） (2018高二下·抚顺期中) 如图所示，做简谐运动的弹簧振子，下列说法中正确的是（） A . 振子通过平衡位置时，加速度最大 B . 振子在最大位移处时，动能最大 C . 振子在连续两次通过同一位置时，速度相同 D . 振子在连续两次通过同一位置时，位移相同 5. （2分） (2017高二下·安阳期中) 在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有（） A . 原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统 B . 运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统 C . 从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统 D . 光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统 6. （2分）下列说法中正确的是（） A . 牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 B . 由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长 C . 观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率与波源频率相同 D . 只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率 7. （2分）蒸汽火车汽笛发声要消耗内能，设蒸汽机将功率为P1的热功率用于汽笛发声时，发出的声音功率为P2 ，汽笛发声频率为500Hz，而在车站的人听得汽笛的频率为520Hz，则下列结论正确的是（） 高中物理：相互作用单元测试题 一、选择题：（10×4=40分,每小题至少有一个答案是正确的,请将正确的答案填在答题卷的对应处） 1、下列说法正确的是： A、书对桌面的压力,施力物体是桌面,受力物体是书 B、桌面对书的支持力是由于桌面形变产生的 C、书对桌面的压力与书的重力是一对平衡力 D、桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对平衡力 2、关于四种基本相互作用,以下说法中正确的是： A、万有引力只发生在天体与天体之间,质量小的物体（如人与人）之间无万有引力 B、电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的 C、强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间 D、弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用 3、下面关于重力、重心的说法中正确的是 A、重力就是物体受到地球的万有引力 B、重心就是物体的几何中心 C、直铁丝变弯后,重心便不在中点,但一定还在铁丝上 D、重心是物体的各部分所受重力的等效作用点 4、我国自行设计建造的世界第二大斜拉索桥——上海南浦大桥,桥面高46m,主桥（桥面是水平的）长846m,引桥全长7500m,下面关于力的说法正确的是 A、引桥长是为了减小汽车上桥时的阻力,增强下桥时的控制能力,但确增强了汽车对引桥面的压力 B、主桥面上每个索点都是一个支承点,斜拉索将桥的重力都转移到了支承塔上 C、索拉的结构减小了汽车对主桥面的压力 D、增加了汽车在引桥上时重力平行于桥面向下的分力 5、下列说法正确的 A、相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B、两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C、两物体间有弹力,则其间必有摩擦力 D、两物体间无弹力,则其间必无摩擦力 6、如右图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉 力F拉木块直到沿桌面运动,在此过程中,木块受到的摩擦力 f F的大小 随拉力F的大小变化的图象,在下图中正确的是 7、已知两个分力的大小为 1 F、 2 F,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的是 A、不可能出现F＜F1同时F＜F2的情况 B、不可能出现F＞F1同时F＞F2的情况 C、不可能出现F＜F1+F2的情况 D、不可能出现F＞F1+F2的情况 8、一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点,分别握住绳的两端,先并拢,然后缓慢地左右对称地分开,若要求绳子不断,则两绳间的夹角不能超过 A、450 B、600 C、1200 D、1350 9、如图斜面上一小球用竖直档板挡位静止,若将档板缓慢 由竖直放置转为水平放置的过程中,斜面对小球的支持力 及档板对小球的弹力下列说法中正确的是 A、斜面对小球的支持力先减少后增大 B、档板对小球的弹力先减小后增大,最后等于小球重力大 小 C、斜面对小球的支持力与档板对小球的弹力都不变。 D、斜面对小球的支持力与档板对小球的弹力的合力始终不变 10、如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上,若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是 A、mg F mg F F≤ = + 2 2 1 , sin cos sinθ θ θ F F F F A B C 第2章刚体得转动 一、选择题 1、如图所示，A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮．A滑轮挂一质量为M得物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、Ｂ两滑轮得角加速度分别为βA与βＢ，不计滑轮轴得摩擦，则有 （Ａ) βA＝βB。（B）βA＞βＢ. (Ｃ)βA＜βB．(D）开始时βＡ=βB，以后βA<βB。 ［］ 2、有两个半径相同，质量相等得细圆环A与B。A环得质量分布均匀，B环得质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为ＪA与J B,则 （A）ＪA＞J B．(B) JＡ 2017-2018学年下期期末考试高二物理试题卷本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48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，有选错或不答的得0分。) 1关于振动和波的关系，下列说法正确的是 A.如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B.物体做机械振动，一定产生机械波 C波的速度即振源的振动速度 D.介质中各个质点的振动频率与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定 2.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 B.白光通过三棱镜后得到彩色图样是利用光的衍射现象 C用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 3.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62~3.11eV。下列说法正确的是 A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，可能发出可见光 C.氢原子的核外电子由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子， 电子动能减小，原子的电势能减小 D.一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光 4.甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间变化的关系如图所示，设甲在t1时间内所受的冲量为I1，乙在t2时间内所受的冲量为I2，则F、I的大小关系是 A.F1>F2，I1= I2 B.F1 高中物理--相互作用练习题（含答案） 第I卷（选择题） 一、选择题（本题共12道小题，每小题0分，共0分） 1.（单选）如图所示，一根弹簧的自由端未挂重物时指针B正对刻度5，当挂上80N重物时（未超出弹性限度）指针正对刻度45，若要指针正对刻度20，应挂重物的重力为（） , A．, 40N, B．, 30N, C．, 20N, D．, 不知弹簧的劲度系数k的值，无法计算 2.（单选）已知两力的合力为6N，这两个力可能是下列（） A．2N、3N B．1N、8N C．6N、6N D．2N、9N 3.（单选）弹簧一端固定，另一端受到拉力F 的作用，F与弹簧伸长量x的关系如图所示．该弹簧的劲度系数为（） A．2 N/m B．4 N/m C．20 N/m D．0.05 N/m 4.（单选）在力的合成中，下列关于两个分力与它们的合力的关系的说法中，正确的是（）A．合力一定大于每一个分力 B．合力一定小于每一个分力 C．合力的方向一定与分力的方向相同 D．两个分力的夹角在0°～180°变化时，夹角越大合力越小 5.（单选）关于摩擦力，下列说法中正确的是（） A．只有静止的物体才受到摩擦力 B．只有运动的物体才受到摩擦力 C．物体受到摩擦力时，一定受到弹力 D．摩擦力的方向和相对运动方向垂直 6.（单选）如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α（0＜α＜π）缓慢增大时，力F的大小应（） A．恒定不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先增大后减小 7.（单选）如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为（） A．B．C．D． 8.（单选）如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为（） A． 3个B． 4个C． 5个D． 6个 9.（单选）如图所示，在光滑水平面上的物体，受四个沿水平面的恒力F1、F2、F3和F4作用，以速率v0沿水平面做匀速运动，若撤去其中某个力（其他力不变）一段时间后又恢复该作用力，结果物体又能以原来的速率v0匀速运动，这个力是（） A． F1B． F2C． F3D． F4 10.（单选）如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的托盘和砝码总重量为6N，弹簧秤读数为2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走部分砝码，使总重量减小为4N，将会出现的情况是（） 第2章 刚体的转动 一、 选择题 1、 如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为?A 和?B ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) ?A ＝?B ． (B) ?A ＞?B ． (C) ?A ＜?B ． (D) 开始时?A ＝?B ，以后?A ＜?B ． ［ ］ 2、 有两个半径相同，质量相等的细圆环A 和B ．A 环的质量分布均匀，B 环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ，则 (A) J A ＞J B ． (B) J A ＜J B ． (C) J A = J B ． (D) 不能确定J A 、J B 哪个大． ［ ］ 3、 如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒． (B) 只有动量守恒． (C) 只有对转轴O 的角动量守恒． (D) 机械能、动量和角动量均守恒． ［ ］ 4、 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2 ω，顺时针． (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ??? ??+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22ω，逆时针。 ［ ］ 5、 如图所示，一静止的均匀细棒，长为L 、质量为M ，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动，转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 2 1，则此时棒的角速度应为 (A) ML m v ． (B) ML m 23v ． 高考物理相互作用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．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． 【答案】（1）4 3 mg（2） 1 213 T=，tanθ1= 2 3 ； 2 5 3 T mg =，tanθ2= 4 3 （3）4 3 mg，水平向左 【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 3 mg，F=mgtanθ= 4 3 mg （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 3 mg；T1y=2mg； 解得：T1213 mg；tanθ1= 2 3 ； 单独研究球A，T2x=F=4 3 mg；T2y=mg； 解得：T2=5 3 mg，tanθ2= 4 3 （3）对球B施加一个力F B使OB重新竖直，当F B水平向左且等于力F时是最小值，即 F B=F=4 3 mg，水平向左 【点睛】 2019学年第二学期期末试卷 高二物理试题 时间：100分钟 总分：100分 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分，考试时间100分钟。 注意事项： 1.答卷前将密封线内的项目填写清楚，并将相关的项涂写在答题卡上。 2.答第Ⅰ卷时，请用2 B 铅笔将答案直接涂写在答题卡上。 3.答第Ⅱ卷时，请用蓝黑色钢笔或中性笔直接答在试卷上。 第一卷(选择题共48分) 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，选对但不全得2分，有选错的得0分。） 1.首先发现电流产生磁场的科学家是： A. 富兰克林 B.奥斯特 C.安培 D.法拉第 2.下列说法中正确的是： A.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零 B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度为零的点，电势不一定为零 D.由IL F B 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 3.如图所示，两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况： A.相互吸引，电流大的加速度大 B.相互排斥，加速度大小相等 C.相互排斥，电流大的加速度大 D.相互吸引，加速度大小相等 4.图中a，b，c，d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是： A.向左 B.向右 C.向下 D.向上 5.在如图所示电路中，当合上开关S后，两个标有“3 V、1 W”的灯泡均不发光，用电压表测得U ac＝U bd＝6 V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明： A.灯泡L2的灯丝断了 B.灯泡L1的灯丝断了 C.开关S未接通 D.滑动变阻器R电阻丝断了 6.如图AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点自由释放，沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如下图所示，则A、B两点场强大小和电势高低关系是： 高一物理第三章《相互作用》单元测试题 本试卷共分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试时间60分钟。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、本大题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．从科学方法角度来说，物理学中引入“合力”概念运用了 A．控制变量方法 B．等效替代方法 C．理想实验方法 D．建立模型方法 2．关于力的下述说法中正确的是 A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用 C．力可以离开物体而独立存在 D．力的大小可以用天平测量 3．静止在水平桌面上的书，会受到弹力的作用，该弹力产生的直接原因是 A．书发生了形变 B．桌面发生了形变 C．书和桌面都发生了形变 D．书受到了重力作用 4.下列关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是 A．相互接触且发生相对运动的物体间一定能产生滑动摩擦力 B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力 C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力 D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用 5.在水平桌面上放着一小球，小球保持静止状态，在下列说法中正确的是 A．桌面对小球的支持力垂直于桌面和桌面的形变方向相反 B．小球对桌面的压力大小等于小球的重力大小，所以压力就是重力 C．小球对桌面的压力施力物体是小球，小球的重力的施力物体是地球 D．水平桌面发生了微小弹性形变，小球没有发生弹性形变 F 1 F 2 图1 F 图3 6．沿光滑斜面自由下滑的物体，其受到的力有 A .重力、斜面的支持力 B .重力、下滑力和斜面的支持力 C .重力、下滑力 D .重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力 7．如图1所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F 1=10N ，F 2=2N 。若撤去力F 1，则木块在水平方向受到的合力为 A ．10N ，方向向左 B ．8N ，方向向右 C ．2N ，方向向左 D ．0 8．重为500 N 的木箱放在水平地面上，木箱与地面间最大静摩擦力为105 N ，动摩擦因数是0．2，如果分别用80 N 和120 N 的水平力推木箱，经过一·段时间后，木箱受到的摩擦力分别是 A ．80 N 120 N B ．80 N 100 N C ．0 N 100 N D ．80 N 105 N 9．如图2所示，细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同，长度MO ＞NO ，则在不断增加重物G 重力的过程中（绳OC 不会断） A ．NO 绳先被拉断 B ．MO 绳先被拉断 C ．NO 绳和MO 绳同时被拉断 D ．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断 10．如图3所示，用水平力F 把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F 增大时 A ．墙对铁块的弹力增大 B ．墙对铁块的摩擦力增大 C ．墙对铁块的摩擦力不变 D ．墙与铁块间的摩擦力减小 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、本题共3小题，共27分．把答案填在答题纸的横线上或按题目要求作答。 N O M C G 图2 第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ． 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 高考物理相互作用真题汇编(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,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,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,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,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小? 【答案】（1）30°（2）μ=（3）α=arctan． 【解析】 【详解】 （1）对小球B进行受力分析，设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得： Fcos30°=Tcosθ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得：T=10，tanθ=，即：θ=30° （2）对M进行受力分析，由平衡条件有 F N=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μF N 解得：μ＝ （3）对M、N整体进行受力分析，由平衡条件有： F N+Fsinα=（M+m）g f=Fcosα=μF N 联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα 解得：F＝ 令：sinβ＝，cosβ=，即：tanβ= 则： 所以：当α+β=90°时F有最小值．所以：tanα=μ=时F的值最小．即：α=arctan 【点睛】 本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味． 2．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，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略，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°，重力加速度g取10m/s2，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）103N（2）200N/m（3）203N，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上. 【解析】 【分析】 （1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根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与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向． 【详解】 （1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N 对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为： F ob=F O′a sin60°=103N 物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N （2）弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N． 根据胡克定律得 F弹=kx 得 k=F x 弹= 10 0.05 =200N/m （3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的 高中物理相互作用真题汇编(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．将质量0.1m kg =的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8μ=．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53θ=o 的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m （取210/g m s =，sin530.8=o ， cos530.6=o ）．求： （1）圆环加速度a 的大小； （2）拉力F 的大小． 【答案】（1）24.4m/s （2）1N 或9N 【解析】 （1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：21x 2 at = 解得：2a 4.4m /s = (2)令Fsin53mg 0?-=，解得F 1.25N = 当F 1.25N <时，环与杆的上部接触，受力如图： 由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN F mg += 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ += + 代入数据得：F 1N = 当F 1.25N >时，环与杆的下部接触，受力如图： 由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN mg F =+ 联立解得： ()F m a g cos sin μθμθ -= - 代入数据得：F 9N = 2．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为1L =m ，导轨平面与水平面夹角30α=?，导轨电阻不计，磁感应强度为12T B =的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为1L =m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为12m =kg 、电阻为11R =Ω，两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为0.5d =m ，定值电阻为 23R =Ω，现闭合开关S 并将金属棒由静止释放，取10g =m/s 2，求： （1）金属棒下滑的最大速度为多大？ （2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率υ为多少？ （3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场 ，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为4 110q -=-?kg 、所带电荷 量为 C 的液滴以初速度υ水平向左射入两板间，该液滴可视为质点，要使带 电粒子能从金属板间射出，初速度υ应满足什么条件？ 【答案】（1）10m/s （2）100W （3）v≤0.25m/s 或v≥0.5m/s 【解析】试题分析：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度v m ，则有 1sin m g F α=安 F 安=B 1IL 112 m B Lv I R R = + 所以() 112221 sin m m g R R v B L α+= 代入数据解得：v m =10m/s (2)金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，此过程中重力势能转化为电能，重力做功的功率等于整个电路消耗的电功率P=m 1gsinαv m =100W (或) （3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR 2=15V 因为液滴在两板间有2U m g q d =所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1?8小题只有一项符合题目要求，第9?12小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，有选错或不选的得 分 。 ） 1. 一带电粒子所受重力忽略不计，在下列情况下，对其运动的描述正确的是 A.只在匀强磁场中，带电粒子可以做匀变速曲线运动 B.只在匀强磁场中，带电粒子可能做匀变速直线运动 C.只在电场中，带电粒子可以静止 D.只在电场中，带电粒子可以做匀速圆周运动 2.如图所示，a 、b 为两根平行放置的长直导线，所通电流大小相同、方向相反。关于a 、b 连线的中垂线上的磁场方向，画法正确的是 3.如图所示，电源内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10Ω ,R2=8Ω。当开关S 接位置1时，电流表示数为0.20 A 。当开关S 接位置2时，电流表示数可能是 A.0.28A B.0.25 A C.0.22A D.0.16A 4.从地面以速度0υ竖直上抛一质量为m 的小球，由于受到空气阻力，小球落回地面的速度减 为0υ/2。若空气阻力的大小与小球的速率成正比，则由此可以计算 A.上升阶段小球所受重力的冲量 B.下落阶段小球所受空气阻力的冲量 C.小球加速度为0时的动量 D.下落阶段小球所受合力的冲量 5.如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点A 、B 和C 、A 和C 围绕B 做匀速圆周运动，恰能保持静止，其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2。不计三质点相互之间的万有引力，则下列分析正确的是 A.A 、C 带异种电荷，A 和C 的比荷之比为3 21)( L L B.A 、C 带同种电荷，A 和C 的比荷之比为3 2 1)( L L 一、第三章相互作用——力易错题培优（难） 1．如图所示，O点有一个很小的光滑轻质圆环，一根轻绳AB穿过圆环，A端固定，B端悬挂一个重物。另一根轻绳一端固定在C点，另一端系在圆环上，力F作用在圆环上。圆环静止时，绳OC与绳OA水平，F与OA的夹角为45°。现改变力F，圆环位置不变，且重物始终处于平衡状态，则下列说法中正确的是（） A．改变F方向时绳AB中拉力将改变 B．当F沿逆时针旋转时，F先增大后减小 C．当F沿顺时针旋转时，绳OC中的拉力先增大后减小 D．F沿逆时转过的角度不能大于90° 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．因为重物始终处于平衡状态，所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等，不变化，选项A错误； BC．对环受力分析，环受AO和BO两绳子的拉力，以及绳子CO和F的拉力；环的位置不变，则AB绳子的拉力不变，AO与BO的合力也不变，方向沿它们的角平分线，根据共点力平衡的特点可知，CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等，方向相反；当力F的方向变化时，做出F与CO上的拉力的变化如图： 由图可知，当沿逆时针族转时，F先减小后增大，绳OC的拉力减小；而当F沿顺时针旋转时，F逐渐增大，绳OC的拉力增大，选项BC错误； D．由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°，可知F沿逆时转过的角度不能大于90°，选项D正确。 故选D。 2．如图所示，质量为M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m 的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态，则（ ） A ．地面对圆柱体的支持力大于（M ＋m ）g B ．地面对圆柱体的摩擦力为mg tan θ C ．墙壁对正方体的弹力为 tan mg θ D ．正方体对圆柱体的压力为cos mg θ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 CD ．以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示 墙壁对正方体的弹力 N 1= tan mg θ 圆柱体对正方体的支持力为 2sin mg N θ= 根据牛顿第三定律，正方体对圆柱体的压力为sin mg θ 。 选项C 正确，D 错误； AB ．以圆柱体和正方体整体为研究对象，地面对圆柱体的支持力 N =(M ＋m ）g 水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力 大学物理试题库（含答案） 一 卷 1、(本题12分)1mol 单原子理想气体经历如图所示的 过程，其中ab 是等温线，bc 为等压线，ca 为等容线， 求循环效率 2、(本题10分) 一平面简谐波沿 x 方向传播，振幅为20cm ，周期为4s ，t=0时波源在 y 轴上的位移为10cm ，且向y 正方向运动。 （1）画出相量图，求出波源的初位相并写出其振动方程； （2）若波的传播速度为u ，写出波函数。 3、(本题10分)一束光强为I 0的自然光相继通过由2个偏振片，第二个偏振片的偏振化方向相对前一个偏振片沿顺时针方向转了300 角，问透射光的光强是多少？如果入射光是光强为I 0的偏振光，透射光的光强在什么情况下最大？最大的光强是多少？ 4、(本题10分)有一光栅，每厘米有500条刻痕，缝宽a = 4×10-4cm ，光栅距屏幕1m , 用波长为6300A 的平行单色光垂直照射在光栅上，试问： （1） （2） 第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少？ 5、(本题10分)用单色光λ=6000A 做杨氏实验，在光屏Ｐ 处产生第五级亮纹，现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中 一条光路上，此时P 处变成中央亮纹的位置，则此玻璃片 厚度h 是多少？ 6、(本题10分)一束波长为λ的单色光，从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，在膜的上下表面，反射光有没有位相突变？要使折射光得到加强，膜的厚度至少是多少？ 7、(本题10分) 宽度为0～a 的一维无限深势阱波函数的解为)sin(2x a n a n π =ψ 求：（1）写出波函数ψ1和ψ2 的几率密度的表达式 （2）求这两个波函数几率密度最大的位置 8、(本题10分)实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV 的光子。 试问：（1）氢原子吸收该光子后会跃迁到哪个能级？ P 2P a 高中物理相互作用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示，两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，C的质量为2m，A、B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g. (1)三者均静止时A对C的支持力为多大？ (2)A、B若能保持不动，μ应该满足什么条件？ (3)若C受到经过其轴线竖直向下的外力而缓慢下降到地面，求该过程中摩擦力对A做的功 【答案】(1) F N＝2mg. (2)μ≥3 . (3)－ 3μ - . 【解析】 【分析】 （1）对C进行受力分析，根据平衡求解A对C的支持力； （2）A保持静止，则地面对A的最大静摩擦力要大于等于C对A的压力在水平方向的分力，据此求得动摩擦因数μ应该满足的条件； （3）C缓慢下落同时A、B也缓慢且对称地向左右分开，A受力平衡，根据平衡条件求解滑动摩擦力大小，根据几何关系得到A运动的位移，再根据功的计算公式求解摩擦力做的功． 【详解】 (1) C受力平衡，2F N cos60°＝2mg 解得F N＝2mg (2) 如图所示，A受力平衡F地＝F N cos60°＋mg＝2mg f＝F N sin60°＝3mg 因为f≤μF地，所以μ≥ 3 (3) C缓慢下降的同时A、B也缓慢且对称地向左右分开．A的受力依然为4个，如图所图，但除了重力之外的其他力的大小发生改变，f也成了滑动摩擦力． A受力平衡知F′地＝F′N cos60°＋mg f′＝F′N sin60°＝μF′地 解得f′＝ 33mg μμ - 即要求3－μ>0，与本题第(2)问不矛盾． 由几何关系知：当C 下落地地面时，A 向左移动的水平距离为x ＝ 3R 所以摩擦力的功W ＝－f′x ＝－3μ - 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答． 2．轻绳下端悬挂200N 的重物，用水平力拉轻绳上的 点，使轻绳上部分偏离竖直方向 = 角保持静止，如图所示。 （1）求水平力的大小； （2）保持轻绳上部分与竖直方向的夹角= 不变，改变力 的方向，求力 的最小值 及与水平方向的夹角。 【答案】（1） （2） ，与水平方向夹角为 【解析】试题分析：（1）对点受力分析，可得 ，解得 （2）力 有最小值时 ，解得 ， 与水平方向夹角为 考点：考查了共点力平衡条件 【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解 3．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2 2 12,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。山东省2020年高二下学期物理期末考试试卷D卷
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高一物理上册第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
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高中物理相互作用练习题及答案
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