如圖所示,一塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處,其中AB長為1m,BC長為0.6m,BC與水平面夾角為,磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重力的0.2倍,磁鐵與鐵板間的動摩擦因數(shù),現(xiàn)給磁鐵一個水平向左的初速度,不計磁鐵經(jīng)過B處轉(zhuǎn)向的機械能損失(g取),求:
(1)磁鐵第一次到達B處的速度大小;
(2)磁鐵沿BC向上運動的加速度大;
(3)請通過計算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點。
(1)3.16m/s (2)8.5m/s2 (3)磁鐵最終能再次回到到B點
【解析】
試題分析:(1)對磁鐵在AB段進行受力分析如圖所示,物體受重力、支持力、磁力、摩擦力,由題設(shè)知:磁鐵與鐵板的引力為
根據(jù)動能定理得:
根據(jù)牛頓第二定律得:在豎直方向上有
又
聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得:
(2)磁鐵沿BC向上運動過程,受重力、支持力、磁力、摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律:
在垂直斜面方向上有
在沿斜面方向上有
又
聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得:
故磁鐵沿BC向上運動的加速度大小為8.5m/s2.
(3)磁鐵沿BC向上運動過程,根據(jù)速度位移關(guān)系公式知,磁鐵以初速沿斜面向上運動至速度為零時其經(jīng)過的位移為:
又因為:
所以磁鐵最終能再次回到到B點.
考點:本題考查物體的受力分析、動能定理的應(yīng)用、牛頓第二定律的應(yīng)用、勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系.
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,靠近磁鐵 | B、圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,遠(yuǎn)離磁鐵 | C、圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,靠近磁鐵 | D、圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,遠(yuǎn)離磁鐵 |
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