2010年高考物理试题分类汇编——相互作用

在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为${10}^4$$V/m$，已知一半径为$1mm$的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为$10m$/$s^2$,水的密度为1.0$kg/m^3$。这雨滴携带的电荷量的最小值约为（）

如图所示，质量$m_1=0.1kg$，电阻$R_1=0.3\Omega$，长度$l=0.4m$的导体棒$ab$横放在$U$型金属框架上．框架质量$m_2=0.2kg$，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数$\mu =0.2$，相距0.4m的$MM`$、$NN`$相互平行，电阻不计且足够长．电阻$R_2=0.1\Omega$的$MN$垂直于$MM`$．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度$B=0.5T$．垂直于$ab$施加$F=2N$的水平恒力，$ab$从静止开始无摩擦地运动，始终与$MM`$、$NN`$保持良好接触．当$ab$运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，$g$取$10m/s^2$．

（1）求框架开始运动时$ab$速度$v$的大小；

（2）从$ab$开始运动到框架开始运动的过程中，$MN$上产生的热量$Q=0.1J$，求该过程$ab$位移$x$的大小．

$L$型木板$P$（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块$Q$相连，如图所示。若$P$、$Q$一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板$P$的受力个数为（）

质量为$2kg$的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为$0.2$，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从$t＝0$时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力$F$作用，$F$随时间t的变化规律如图所示，重力加速度$g$取$10m/s^2$，则物体在$t＝0$至$t＝12s$这段时间的位移大小为

某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为$d$的椭圆形玻璃杯，杯口上放置一直径为$\frac{3}{2}d$，质量为$m$的均匀薄圆板，板内放一质量为$2m$的物块。板中心、物块均在杯的轴线，则物体与板间动摩擦因数为$\mu$，不考虑板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为$g$，不考虑板翻转.

（1）对板施加指向圆心的水平外力$F$，设物块与板间最大静摩擦力为$f_{max}$，若物块能在板上滑动. 求$F$应满足的条件.
（2）如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为$I$，
①$I$应满足什么条件才能使物块从板上掉下？
②物块从开始运动到掉下时的位移$s$为多少？
③根据$s$与$I$的关系式说明要使$s$更小，冲量应如何改变.

如图所示，物体沿斜面由静止滑下。在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下列图中$v、a、f和x$分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移．其中正确的是（）

如图所示，质量分别为$m_1,m_2$两个物体通过轻弹簧连接，在力$F$的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（$m_1$在地面，$m_2$在空中），力$F$与水平方向成$\theta$角。则$m_1$所受支持力$N$和摩擦力$f$正确的是（）

如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为$m$的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成${30}^0$角，则每根支架中承受的压力大小为（）

一根轻质弹簧一端固定，用大小为$F_1$的力压弹簧的另一端，平衡时长度为$l_1$；改用大小为$F_2$的力拉弹簧，平衡时长度为$l_2$，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）

如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成$60°$角的力$F_1$拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成$30°$角的力$F_2$推物块时，物块仍做匀速直线运动。若$F_1$和$F_2$的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（）

如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过$O$点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度$OA$为$L_1$，垂直纸面的宽度为$L_2$。在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为$m$，长为$L_2$的导体棒使膜绷成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场$B$中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。

（1）若有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成$\theta ＝{60}^0$时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。

（2）当$\theta$变成${45}^0$时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒力学平衡外，不能输出多少额外电功率？

图为节日里悬挂灯笼的一种方式，$A$,$B$点等高，$O$为结点，轻绳$AO$、$BO$长度相等，拉力分别为$F_A$，$F_B$灯笼受到的重力为 $G$．下列表述正确的是（）

下列关于力的说法正确的是（）

如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒$a$、$b$垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力$F$作用在$a$的中点，使其向上运动。若$b$始终保持静止，则它所受摩擦力可能（）

如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（）。

如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为$30°$，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力$F$与杆的夹角$a$=，拉力大小$F$=。

倾角$\theta ＝{37}^{°}$，质量$M＝5kg$的粗糙斜面位于水平地面上。质量$m＝2kg$的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经$t＝2s$到达底端，运动路程$L＝4m$，在此过程中斜面保持静止（$\sin {37}^{°}＝0.6$，$\cos {37}^{°}＝0.8$，$g$取$10m/s^2$）。求： 

（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；

（2）地面对斜面的支持力大小

（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。