Question

17．两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示．开始时平板及磁铁都处于水平位置，且静止不动．按甲、乙两种不同的方式操作，甲：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．乙：将AB从原位置突然竖直向上平移（磁铁与平板间始终相互接触），并使之停在A″B″位置，结果发现两条形磁铁也碰在一起．下列判断中正确的是（　　）

• A． 开始时两磁铁静止不动说明磁铁间的作用力小于磁铁受到的静摩擦力
• B． 甲过程中磁铁一直处于失重状态
• C． 甲过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下减速
• D． 乙过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上减速

Answer 1

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，说明磁铁水平方向受到的合外力等于0，说明磁铁间的作用力一定等于磁铁受到的静摩擦力．故A错误；
B、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B错误；
C、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，甲过程中磁铁开始滑动时，磁铁间引力大于最大静摩擦力，说明最大静摩擦力减小了．所以平板正在向下加速．故C错误；
D、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．