Question

17．兩個完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖所示．開始時平板及磁鐵都處于水平位置，且靜止不動．按甲、乙兩種不同的方式操作，甲：將AB突然豎直向下平移（磁鐵與平板間始終相互接觸），并使之停在A′B′處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個條形磁鐵碰在一起．乙：將AB從原位置突然豎直向上平移（磁鐵與平板間始終相互接觸），并使之停在A″B″位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也碰在一起．下列判斷中正確的是（　�。�

• A． 開始時兩磁鐵靜止不動說明磁鐵間的作用力小于磁鐵受到的靜摩擦力
• B． 甲過程中磁鐵一直處于失重狀態(tài)
• C． 甲過程中磁鐵開始滑動時，平板正在向下減速
• D． 乙過程中磁鐵開始滑動時，平板正在向上減速

Answer 1

分析 開始時兩塊磁鐵在底板上處于靜止，說明磁鐵間引力不大于最大靜摩擦力．突然豎直向下平移時，先加速下降后減速下降，先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，失重時磁鐵所受的最大靜摩擦力減小，兩塊磁鐵可能碰在一起．同樣，分析突然豎直向上平移時，兩塊磁鐵是否可能碰在一起．

解答 解：A、開始時兩塊磁鐵在底板上處于靜止，說明磁鐵水平方向受到的合外力等于0，說明磁鐵間的作用力一定等于磁鐵受到的靜摩擦力．故A錯誤；
B、突然豎直向下平移時，先加速下降后減速下降，先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，失重時板對磁鐵的支持力小于磁鐵的重力，即磁鐵對板的壓力一直小于磁鐵的重力，超重時板對磁鐵的支持力大于磁鐵的重力，即磁鐵對板的壓力一直大于磁鐵的重力，故B錯誤；
C、突然豎直向下平移時，先加速下降后減速下降，先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，甲過程中磁鐵開始滑動時，磁鐵間引力大于最大靜摩擦力，說明最大靜摩擦力減小了．所以平板正在向下加速．故C錯誤；
D、從板突然豎直向上平移到停下，板和磁鐵的運動也經(jīng)歷兩個階段．起初，板和磁鐵一起作加速度方向向上、速度向上的運動，在這過程中，正壓力增大，最大靜摩擦力亦增大，作用于每個磁鐵的磁力與靜摩擦力始終保持平衡，磁鐵在水平方向不發(fā)生運動．接著，磁鐵和板一起作加速度方向向下、速度向上的運動，直到停在A″B″處．在這過程中，磁鐵對板的正壓力減小，最大靜摩擦力亦減小，向下的加速度愈大，磁鐵的正壓力愈小，最大靜摩擦力也愈�。�當板的加速度大到某一數(shù)值時，最大靜摩擦力減小到小于磁力，于是磁鐵沿著平板相向運動并吸在一起．故D正確．
故選：D．

點評 本題關(guān)鍵在于：不管向上還是向下，磁體都是先加速后減速，同時要明確加速度向上時物體處于超重狀態(tài)，加速度向下時物體處于失重狀態(tài)．