12.兩個相同的條形磁鐵,放在平板AB上,磁鐵的N、S極如圖所示.開始時平板及磁鐵皆處于水平位置,且靜止不動.現(xiàn)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.以下說法正確的是( 。
A.AB豎直向下平移到停在A′B′處過程中,磁鐵對板的壓力大于磁鐵的重力
B.AB豎直向下平移到停在A′B′處過程中,磁鐵對板的壓力小于磁鐵的重力
C.如果將AB從原位置突然豎直向上平移,并使之停在A″B″位置處,兩條形磁鐵一定不可能碰在一起
D.如果將AB從原位置突然豎直向上平移,并使之停在A″B″位置處,兩條形磁鐵也有可能碰在一起

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A、B錯誤;
C、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,最大靜摩擦力也愈小.當(dāng)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C錯誤,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).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.同重力場作用下的物體具有重力勢能一樣,萬有引力場作用下的物體同樣具有引力勢能.若取無窮遠處引力勢能為零,物體距星球球心距離為r時的引力勢能為Ep=-G$\frac{{m}_{0}m}{r}$(G為引力常量、m0為星球質(zhì)量),設(shè)宇宙中有一個半徑為R的星球,宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的物體,不計空氣阻力,經(jīng)t秒后物體落回手中,則以下說法錯誤的是( 。
A.在該星球表面上以$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的初速度水平拋出一個物體,物體將不再落回星球表面
B.在該星球表面上以2$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$的初速度水平拋出一個物體,物體將不再落回星球表面
C.在該星球表面上以2$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$的初速度豎直拋出一個物體,物體將不再落回星球表面
D.在該星球表面上以 $\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的初速度豎直拋出一個物體,物體將不再落回星球表面

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖,x軸在水平地面內(nèi),y軸沿豎直方向.圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個相同小球a、b和c的運動軌跡,其中b和c是從同一點拋出的,不計空氣阻力,則( 。
A.a的飛行時間比c的長B.a的水平速度比b的小
C.重力的平均功率a與b相等D.落地時重力的瞬時功率b與c相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時間的圖象和拉力的功率與時間的圖象如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.物體的質(zhì)量為$\frac{10}{9}$kgB.滑動摩擦力的大小為5N
C.0~6s內(nèi)物體的位移大小為24mD.0~2s內(nèi)拉力做的功為20J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在物體下落過程中,速度小于10m/s時可認為空氣阻力知物體速度成正比關(guān)系.某科研小組在研究小球下落后的運動過程時,得到速度隨時間變化的圖象,并作出t=0.5s時刻的切線,如圖所示.已知小球在t=0s時刻釋放,其質(zhì)量為0.5kg,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球與地面第一次碰撞過程中損失的機械能;
(2)小球在運動過程中受到空氣阻力的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖甲所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,上端連接阻值R=1.5Ω的電阻;質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的勻質(zhì)金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,距離導(dǎo)軌最上端為L2=4m,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.整個裝置處于一勻強磁場中,該勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示.(g=10m/s2

(1)保持ab棒靜止,在0~4s內(nèi),通過金屬棒ab的電流多大?方向如何?
(2)為了保持ab棒靜止,需要在棒的中點施加了一平行于導(dǎo)軌平面的外力F,求當(dāng)t=2s時,外力F的大小和方向;
(3)5s后,撤去外力F,金屬棒將由靜止開始下滑,這時用電壓傳感器將R兩端的電壓即時采集并輸入計算機,在顯示器顯示的電壓達到某一恒定值后,記下該時刻棒的位置,測出棒從靜止開始運動到該位置過程中通過電阻R的電量為1.2C,求金屬棒此時的速度及下滑到該位置的過程中在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.在某一勻強磁場中繪制一個空間坐標(biāo)系xyz,則以下對一段通電導(dǎo)線受力的判斷正確的是( 。
A.在x軸上固定一段通電導(dǎo)線,若電流方向沿+x方向,磁場沿+z方向,則導(dǎo)線中安培力方向為-y方向
B.在x軸上固定一段通電導(dǎo)線,若電流方向沿+z方向,磁場沿-y方向,則導(dǎo)線中安培力方向為+x方向
C.若在y軸固定一段通電導(dǎo)線,若電流方向沿+y方向,磁場沿+z方向,則導(dǎo)線中安培力方向為+x方向
D.若在xOy平面內(nèi)沿+x、+y角平分線方向固定一個通電導(dǎo)線,電流方向如圖所示,磁場方向為+z方向,則導(dǎo)線中安培力的方向為沿+y、-x角平分線向外

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.如圖所示是研究小球的平拋運動時拍攝的閃光照片的一部分,其背景為邊長為5cm的小方格.重力加速度取10m/s2.由此可知
(1)閃光的頻率為$10\sqrt{2}$Hz.
(2)小球拋出時初速度大小為$\frac{5\sqrt{2}}{2}$m/s.
(3)小球經(jīng)過B點時速度大小為$\frac{\sqrt{442}}{4}$m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.滑動摩擦力一定是阻力,一定與物體的運動方向相反錯.(判斷對錯)

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同步練習(xí)冊答案