高中物理相互作用力10道計(jì)算題專題

1、試卷第 =page 4 4頁，總 =sectionpages 4 4頁試卷第 =page 3 3頁，總 =sectionpages 4 4頁高中物理相互作用力10道計(jì)算題專題學(xué)校:_姓名：_班級(jí)：_考號(hào)：_一、解答題1如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為的光滑半圓弧形輕桿，圓心為，其直徑位于水平桌面上，原長為的輕彈簧一端固定在點(diǎn)，另一端連接著質(zhì)量為的小球，小球套在弧形桿上的點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知與水平面之間的夾角，重力加速度為。求： (1)弧形桿對小球的彈力大小及方向；(2)彈簧的勁度系數(shù)。2如圖所示，質(zhì)量M2kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質(zhì)量mkg的小球相連，今用跟水平方向成30角的力F10N拉

2、著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對位置保持不變，g取10N/kg，求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角；（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。3重250N的物體放在水平地面上，已知物體與水平地面間的最大靜摩擦力為150N，動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5，物體的一端連一根勁度系數(shù)為4103N/m的輕質(zhì)彈簧求：（1）將彈簧拉長2cm時(shí)，物體受到地面的摩擦力多大？（2）將彈簧拉長4cm時(shí)，物體受地面的摩擦力多大？4如圖所示，用一輕彈簧豎直懸掛物體，現(xiàn)用力F=10.5N豎直向下拉物體，使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧由原長5cm伸長到7.2cm。若將力F改為豎直向上拉物體，大小不變，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧由原

3、長縮短到3cm。求物體的質(zhì)量和彈簧的勁度系數(shù)。（g取10N/kg）5如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有A、B兩個(gè)小球，其中B球質(zhì)量為m，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，小球A與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為=60，求：小球A的質(zhì)量大小。6如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m=0.6kg的氫氣球，因受水平風(fēng)力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37角。已知空氣對氣球的浮力為15N，人的質(zhì)量M=50kg，且人受的浮力忽略不計(jì)（g取10N/kg，sin37=0.6，cos37=0.8）。求： (1)水平風(fēng)力的大?。?2)人對地面的

4、壓力大?。?3)若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對地面的壓力如何變化？（要求說明理由）7如圖所示，物塊A套在一根水平固定的直桿上，物塊A與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用輕繩將物塊A與質(zhì)量m=1 kg的小球B相連，輕繩與水平方向夾角為30。現(xiàn)用跟豎直方向成30角的拉力F，拉著球B并帶動(dòng)物塊A一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中A、B相對位置保持不變，g=10 m/s2。求：（1）拉力F的大小；（結(jié)果可以用根式表示）（2）物塊A的質(zhì)量。8如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為的均質(zhì)小球放在傾角為的光滑斜面上，并被斜面上一個(gè)豎直的光滑擋板擋住，處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Υ笮。ㄒ阎?如圖所示：一根光滑的絲帶兩端分別系住物塊A、C

5、，絲帶繞過兩定滑輪，在兩滑輪之間的絲帶上放置了球B、D通過細(xì)繩跨過定滑輪水平牽引C物體整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)已知，B物體兩側(cè)絲帶間夾角為 ，C物體連接絲帶與水平面夾角為 ，此時(shí)C恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)求：（g=10m/s2）（1）物體B的質(zhì)量m；（2）物體C與地面間的摩擦力f；（3）物體C與地面的摩擦系數(shù)（假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力）10如圖所示，質(zhì)量為50kg的重物A靜止在固定斜面C上。質(zhì)量為6kg的重物B通過水平細(xì)繩與重物A相連于O點(diǎn)，O點(diǎn)通過另一根細(xì)繩懸掛于天花板上，繩子與豎直方向夾角以及斜面傾角均為37，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：(1)水

6、平細(xì)繩OA的拉力大?。?2)重物A對斜面C的壓力及摩擦力大小。本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請仔細(xì)校對后使用，答案僅供參考。本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請仔細(xì)校對后使用，答案僅供參考。答案第 = page 6 6頁，總 = sectionpages 7 7頁答案第 = page 7 7頁，總 = sectionpages 7 7頁參考答案1(1)，方向沿半徑OC向上；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)對小球受力分析如圖，設(shè)彈簧彈力為，可知彈簧彈力為拉力，方向與OC夾角為30，設(shè)圓弧對小球的彈力為，方向沿半徑OC向上，由平衡條件可知：解得，方向沿半徑OC向上。(2)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為，由幾何知識(shí)可得彈簧此時(shí)長度

7、為故彈簧形變量為由胡克定律可知解得2（1）30；（2）0.35【解析】【分析】【詳解】（1）以球?yàn)檠芯繉ο螅芰Ψ治?，?jù)共點(diǎn)力平衡條件得Fcos30FTcos0Fsin30FTsinmg解得FT10N30（2）以木塊M為研究對象，其受力如圖所示據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得FTcos30Ff0FNMgFTsin300FfFN解得0.353（1）80N；（2）75N【解析】【分析】【詳解】（1）將彈簧拉長2cm時(shí)，根據(jù)胡克定律F=kx=80Nfm所以物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故此時(shí)為靜摩擦力，故摩擦力f=F=80N（2）將彈簧拉長4cm時(shí)，根據(jù)胡克定律F=kx=160Nfm物體被拉動(dòng)，此時(shí)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，則f=

8、75N。40.05kg；500N/m【解析】【分析】【詳解】物體兩種情況均處于平衡狀態(tài)，根據(jù)胡克定律有解得5【解析】【分析】【詳解】設(shè)A球質(zhì)量為m1，對A球受力分析，設(shè)繩上的拉力為F，碗對小球的支持力為FN，根據(jù)平衡條件可得B球保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件有聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)得6(1)12N；(2)491N；(3)若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對地面的壓力不變【解析】【分析】【詳解】(1)對氫氣球進(jìn)行受力分析，并分解如下圖由平衡條件列式，豎直方向F浮=mgTsin37水平方向F風(fēng)=Tcos37解得F風(fēng)=12NT=15N(2)對人進(jìn)行受力分析，并分解如上圖：由平衡條件列式，豎直方向FN=MgTsin37=50

9、0150.6N=491N(3)若風(fēng)力增強(qiáng)，只改變了水平方向的力，視氣球及人為一整體可知，豎直方向上的受力情況沒改變，人對地面的壓力不變。7（1）N；（2）2kg【解析】【分析】【詳解】（1）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合力為零，分析m的受力情況，如圖所示由平衡條件得，水平方向有豎直方向有聯(lián)立解得（2）由題可知，兩者保持相對靜止，故以M、m整體為研究對象，分析受力如圖所示由平衡條件得，水平方向有豎直方向有聯(lián)立解得M=2kg815N；25N【解析】【分析】【詳解】球受三個(gè)力（重力G，擋板的彈力F1和斜面的彈力F2）根據(jù)平衡知識(shí)可知F1= mgtan37=15N擋板對球體的壓力F1=15N方向?yàn)樗较蛴倚泵鎸η蝮w的支持力F2=25N方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛏稀?（1） 3kg；（2） 10N ；（3） 。【解析】【分析】【詳解】（1）對B受力分析，受重力和兩側(cè)繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，知解得：m=3kg（2）對C受力分析，受重力、兩個(gè)細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件，知水平方向受力平衡：解得：f=10N（3）對C，豎直方向平衡，支持力：由f=N，知10(1)45N；(2)373N；336N【解析