如图所示,一块磁铁放在铁板ABC上的A处,其中AB长为1m,BC长为0.8m,BC与水平面间的夹角为37°,磁铁与铁板间

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  • 解题思路:(1)对磁铁进行受力分析,根据牛顿第二定律求出磁铁运动时的加速度,再由运动学公式求第一次到达B处时的速度大小;

    (2)在斜面上分析磁铁受力,根据牛顿第二定律确定物体在BC上运动的加速度;

    (3)对磁铁受力分析,由重力沿斜面向下分力的大小与磁铁与BC间摩擦力的大小比较,确定磁铁是否可以再次下滑经过B点.

    (1)分析物体在水平面上的受力情况,由牛顿第二定律可得:μ(mg+kmg)=ma1

    可得在水平面上小球的加速度大小为:

    a1=μg+μkg=0.25×10+0.25×0.2×10m/s2=3m/s2

    又:vB2-v02=2(-a1)xAB

    由以上两式可得:vB=

    42-2×3×1m/s=

    10 m/s

    (2)物体在斜面上向上运动时,沿斜面方向所受合力为:

    F=μ(mgcos37°+kmg)+mgsin37°=ma2

    解得:a2=0.25×(10×0.8+0.2×10)+10×0.6m/s2=8.5 m/s2

    (3)磁铁在BC上做匀减速运动,磁铁上滑的距离为:

    xm=

    v2B

    2a2=

    10

    2×8.5m=0.588m<0.8 m

    故磁铁不会滑出BC面

    又因为磁铁下滑时有:mgsin37°>μ(mgcos37°+kmg)

    故磁铁不可能停在BC面上,一定能第二次到达B处.

    答:(1)磁铁第一次到达B处的速度大小为

    10m/s;

    (2)磁铁在BC上向上运动的加速度大小为8.5 m/s2

    (3)请分析判断磁铁最终能第二次到达B处.

    点评:

    本题考点: A:牛顿第二定律 B:匀变速直线运动的速度与位移的关系

    考点点评: 本题比通常的问题只多个磁铁的引力,其他的解题方法和步骤都相同,中等难度.