如圖所示,一塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處,其中AB長(zhǎng)為1m,BC長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù),現(xiàn)給磁鐵一個(gè)水平向左的初速度,不計(jì)磁鐵經(jīng)過(guò)B處轉(zhuǎn)向的機(jī)械能損失(g取),求:

(1)磁鐵第一次到達(dá)B處的速度大小;
(2)磁鐵沿BC向上運(yùn)動(dòng)的加速度大;
(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點(diǎn)。

(1)3.16m/s (2)8.5m/s   (3)磁鐵最終能再次回到到B點(diǎn)

解析試題分析:(1)對(duì)磁鐵在AB段進(jìn)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(dòng)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(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)的加速度大小為8.5m/s2
(3)磁鐵沿BC向上運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)至速度為零時(shí)其經(jīng)過(guò)的位移為:
又因?yàn)椋?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/25/0/kg2f51.png" style="vertical-align:middle;" />
所以磁鐵最終能再次回到到B點(diǎn).
考點(diǎn):本題考查物體的受力分析、動(dòng)能定理的應(yīng)用、牛頓第二定律的應(yīng)用、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)汽車(chē)剎車(chē)前速度為10m/s,剎車(chē)獲得的加速度大小為2m/s2。求:
(1)汽車(chē)剎車(chē)開(kāi)始后20s內(nèi)滑行的距離;
(2)靜止前最后2.5s內(nèi)汽車(chē)滑行的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)某公共汽車(chē)的運(yùn)行非常規(guī)則,先由靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到時(shí)再做勻速運(yùn)動(dòng),進(jìn)站前開(kāi)始勻減速制動(dòng),在到達(dá)車(chē)站時(shí)剛好停住。公共汽車(chē)在每個(gè)車(chē)站停車(chē)時(shí)間均為。然后以同樣的方式運(yùn)行至下一站。已知公共汽車(chē)在加速啟動(dòng)和減速制動(dòng)時(shí)加速度大小都為,而所有相鄰車(chē)站間的行程都為,有一次當(dāng)公共汽車(chē)剛剛抵達(dá)某一個(gè)車(chē)站時(shí),一輛電動(dòng)車(chē)已經(jīng)過(guò)該車(chē)站向前運(yùn)動(dòng)了,已知該電動(dòng)車(chē)速度大小恒定為,而且行進(jìn)路線、方向與公共汽車(chē)完全相同,不考慮其他交通狀況的影響,試求:
(1)公共汽車(chē)從車(chē)站出發(fā)至到達(dá)下一站所需的時(shí)間t是多少?
(2)若從下一站開(kāi)始計(jì)數(shù),公共汽車(chē)在剛到達(dá)第n站時(shí),電動(dòng)車(chē)也恰好同時(shí)到達(dá)此車(chē)站,n為多少?

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一輛小型汽車(chē)從靜止開(kāi)始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),前進(jìn)25m后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),做勻減速直線運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)10秒停下。求:
①汽車(chē)勻加速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
②汽車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后前進(jìn)的位移大;
③汽車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止全程的平均速度。

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(6分)一物塊從靜止開(kāi)始由斜面頂端勻加速下滑,已知第5s末的速度是6m/s。試求:(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度;
(2)第4s末物體的速度;
(3)物體運(yùn)動(dòng)后第7s內(nèi)的位移。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=6×105 N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個(gè)電荷量q=5×10-8C、質(zhì)量m=0.010 kg的帶負(fù)電絕緣物塊,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2 m/s,如圖所示,求:  

(1)物塊最終停止時(shí)的位置;(g取10 m/s2)
(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的機(jī)械能增量。

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如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球,系在長(zhǎng)為l的輕質(zhì)懸線上,靜止時(shí)懸線與豎直方向成30°角.求:

(1)小球的電性及電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;
(2)剪斷細(xì)線后,經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球的位移s。

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一輛汽車(chē)在十字路口等候綠燈,當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車(chē)以3m/s2的加速度開(kāi)始行駛,恰在這時(shí)一輛摩托車(chē)以6m/s的速度勻速?gòu)钠?chē)邊上超車(chē),試求:
(1)汽車(chē)追上摩托車(chē)之前兩車(chē)相距最遠(yuǎn)距離
(2)追上摩托車(chē)時(shí)汽車(chē)的速度

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(12分)跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,當(dāng)直升機(jī)懸停在離地面224m高時(shí),運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,打開(kāi)降落傘,展傘后運(yùn)動(dòng)員以12.5m/的加速度勻減速下降.為了運(yùn)動(dòng)員的安全,要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過(guò)5m/s.(g=10m/).求:
(1)運(yùn)動(dòng)員展傘時(shí),離地面的高度至少為多少?
(2)著地時(shí)相當(dāng)于從多高處自由落下?
(3)運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間為多少?

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