2010年高考物理试题分类汇编——相互作用
（全国卷2）17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为10V/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,水的密度为10kg/m。这雨滴携带的电荷量的最小值约为 A．2?10C B. 4?10C C. 6?10C D. 8?10C 【答案】B
【解析】带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止，根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq，
?9?9?9?94233
则q?mg?E??r343E4103??3.14?10?93??4?10?9C。 410【命题意图与考点定位】电场力与平衡条件的结合。
（新课标卷）15.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 A、
F2?F1F?F1F?F1F?F1 B、2 C、2 D、2l2?l1l2?l1l2?l1l2?l1
答案：C
解析：根据胡克定律有：F1?k(l0?l1)，F2?k(l2?l0)，解得：k=
F2?F1。
l2?l10（新课标卷）18.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F1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F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为
0
A、3?1 B、2?3 C、答案：B
313? D、1- 222解析：物体受重力mg、支持力N、摩擦力f、已知力F处于平衡，根据平衡条件，有
F1cos600??(mg?F1sin600)，F2cos300??(mg?F2sin300)，联立解得：??2?3。
（上海理综）7．如图，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（ ）。
A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 答案：A
（上海物理）25.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=_____。
0
?Fsin??mgcos3000??60【解析】?，，F?3mg，W?mgh。因为没有摩擦力，拉力做功最小。 0?Fcos??mgsin30本题考查力的分解，功等。难度：中等。
（上海物理）31.（12分）倾角??37，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，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（sin37?0.6,cos37?0.8,g取10m/s），求：
20
（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。 【解析】（1）隔离法：
对木块：mgsin??f1?ma，mgcos??N1?0 因为s?1at2，得a?2m/s 2所以，f1?8N，N1?16N
对斜面：设摩擦力f向左，则f?N1sin??f1cos??3.2N，方向向左。 （如果设摩擦力f向右，则f??N1sin??f1cos???3.2N，同样方向向左。） （2）地面对斜面的支持力大小N?f?N1cos??f1sin??67.6N （3）木块受两个力做功。
重力做功：WG?mgh?mgssin??48J 摩擦力做功：Wf??fs??32J
合力做功或外力对木块做的总功：W?WG?Wf?16J 动能的变化?Ek?121mv?m?(at)2?16J 22所以，合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化（增加），证毕。
（天津卷）11.（18分）如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω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/s2.
（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。
解析：（1）ab对框架的压力
F1?m1g
①
框架受水平面的支持力
FN?m2g?F1
②
依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力
F2??FN
③
ab中的感应电动势
E?Blv
④
MN中电流
I?E
R1?R2 ⑤
MN受到的安培力
F安?IlB
⑥
框架开始运动时
F安?F2
⑦
由上述各式代入数据解得
v?6m/s
⑧
（2）闭合回路中产生的总热量
Q总?R1?R2Q R2 ⑨
由能量守恒定律，得
Fx?代入数据解得
1m1v2?Q总 2 ⑩
x?1.1m
⑾
（江苏卷）3、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?角，则每根支架中承受的压力大小为
w w w.ks5 u .c om
（A）mg（B）
132323mg（C）mg（D）mg 3693.D 难度：中等 本题考查力的平衡或力的合成。 【解析】3Fcos30?mg,F?023mg。选D 9（福建卷）16．质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和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的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为 A．18m
B．54m
C．72m
D．198m
2
【命题特点】本题属于多过程问题，综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动，需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。 【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动
0-3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0；
3-6s时：F>fmax，物体由静止开始做匀加速直线运动 a?K^^S**55U.C##OKSU.COK^S*5U.C#O
F?f8?4??2m/s2 m2121at??2?32?9m 22 v=at=6m/s s2?6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动 s3=vt=6×3=18m
9-12s时：F>f，物体以6m/s为初速度，以2m/s为加速度继续做匀加速直线运动 s4?vt?2
121at?6?3??2?32?27m 22所以0-12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，B正确 【答案】B
【启示】多过程问题能体现考生的判断力，组合题能综合考查学生多方面的知识，这类题目复习中应引起重视。