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  • 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0.8m,BC與水平面間的夾角為37°,磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重的0.2倍,磁鐵與鐵板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,現(xiàn)在給磁鐵一個(gè)水平

    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0.8m,BC與水平面間的夾角為37°,磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重的0.2倍,磁鐵與鐵板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,現(xiàn)在給磁鐵一個(gè)水平向左的初速度v0=4m/s.不計(jì)磁鐵經(jīng)過B處的機(jī)械能損失.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)則:

    (1)求磁鐵第一次到達(dá)B處的速度大??;
    (2)求磁鐵在BC上向上運(yùn)動(dòng)的加速度大??;
    (3)請(qǐng)分析判斷磁鐵最終能否第二次到達(dá)B處.
    物理人氣:616 ℃時(shí)間:2020-04-10 22:24:24
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)分析物體在水平面上的受力情況,由牛頓第二定律可得:μ(mg+kmg)=ma1
    可得在水平面上小球的加速度大小為:
    a1=μg+μkg=0.25×10+0.25×0.2×10m/s2=3m/s2
    又:vB2-v02=2(-a1)xAB
    由以上兩式可得:vB=
    42-2×3×1
    m/s
    =
    10
     m/s
    (2)物體在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí),沿斜面方向所受合力為:
    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)磁鐵在BC上做勻減速運(yùn)動(dòng),磁鐵上滑的距離為:
    xm=
    v2B
    2a2
    =
    10
    2×8.5
    m=0.588m
    <0.8 m
    故磁鐵不會(huì)滑出BC面
    又因?yàn)榇盆F下滑時(shí)有:mgsin37°>μ(mgcos37°+kmg)
    故磁鐵不可能停在BC面上,一定能第二次到達(dá)B處.
    答:(1)磁鐵第一次到達(dá)B處的速度大小為
    10
    m/s

    (2)磁鐵在BC上向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為8.5 m/s2;
    (3)請(qǐng)分析判斷磁鐵最終能第二次到達(dá)B處.
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