题目内容
12.两个相同的条形磁铁,放在平板AB上,磁铁的N、S极如图所示.开始时平板及磁铁皆处于水平位置,且静止不动.现将AB突然竖直向下平移(磁铁与平板间始终相互接触),并使之停在A′B′处,结果发现两个条形磁铁碰在一起.以下说法正确的是( )A. | AB竖直向下平移到停在A′B′处过程中,磁铁对板的压力大于磁铁的重力 | |
B. | AB竖直向下平移到停在A′B′处过程中,磁铁对板的压力小于磁铁的重力 | |
C. | 如果将AB从原位置突然竖直向上平移,并使之停在A″B″位置处,两条形磁铁一定不可能碰在一起 | |
D. | 如果将AB从原位置突然竖直向上平移,并使之停在A″B″位置处,两条形磁铁也有可能碰在一起 |
分析 开始时两块磁铁在底板上处于静止,说明磁铁间引力不大于最大静摩擦力.突然竖直向下平移时,先加速下降后减速下降,先处于失重状态,后处于超重状态,失重时磁铁所受的最大静摩擦力减小,两块磁铁可能碰在一起.同样,分析突然竖直向上平移时,两块磁铁是否可能碰在一起.
解答 解:A、开始时两块磁铁在底板上处于静止,说明磁铁间引力不大于最大静摩擦力.突然竖直向下平移时,先加速下降后减速下降,先处于失重状态,后处于超重状态,失重时板对磁铁的支持力小于磁铁的重力,即磁铁对板的压力一直小于磁铁的重力,超重时板对磁铁的支持力大于磁铁的重力,即磁铁对板的压力一直大于磁铁的重力,故A、B错误;
C、从板突然竖直向上平移到停下,板和磁铁的运动也经历两个阶段.起初,板和磁铁一起作加速度方向向上、速度向上的运动,在这过程中,正压力增大,最大静摩擦力亦增大,作用于每个磁铁的磁力与静摩擦力始终保持平衡,磁铁在水平方向不发生运动.接着,磁铁和板一起作加速度方向向下、速度向上的运动,直到停在A″B″处.在这过程中,磁铁对板的正压力减小,最大静摩擦力亦减小,向下的加速度愈大,磁铁的正压力愈小,最大静摩擦力也愈小.当板的加速度大到某一数值时,最大静摩擦力减小到小于磁力,于是磁铁沿着平板相向运动并吸在一起.故C错误,D正确;
故选:D.
点评 本题关键在于:不管向上还是向下,磁体都是先加速后减速,同时要明确加速度向上时物体处于超重状态,加速度向下时物体处于失重状态.
练习册系列答案
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A. | 在该星球表面上以$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面 | |
B. | 在该星球表面上以2$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面 | |
C. | 在该星球表面上以2$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面 | |
D. | 在该星球表面上以 $\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面 |
3.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个相同小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. | a的飞行时间比c的长 | B. | a的水平速度比b的小 | ||
C. | 重力的平均功率a与b相等 | D. | 落地时重力的瞬时功率b与c相等 |
20.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的图象和拉力的功率与时间的图象如图所示.下列说法正确的是( )
A. | 物体的质量为$\frac{10}{9}$kg | B. | 滑动摩擦力的大小为5N | ||
C. | 0~6s内物体的位移大小为24m | D. | 0~2s内拉力做的功为20J |
4.在某一匀强磁场中绘制一个空间坐标系xyz,则以下对一段通电导线受力的判断正确的是( )
A. | 在x轴上固定一段通电导线,若电流方向沿+x方向,磁场沿+z方向,则导线中安培力方向为-y方向 | |
B. | 在x轴上固定一段通电导线,若电流方向沿+z方向,磁场沿-y方向,则导线中安培力方向为+x方向 | |
C. | 若在y轴固定一段通电导线,若电流方向沿+y方向,磁场沿+z方向,则导线中安培力方向为+x方向 | |
D. | 若在xOy平面内沿+x、+y角平分线方向固定一个通电导线,电流方向如图所示,磁场方向为+z方向,则导线中安培力的方向为沿+y、-x角平分线向外 |