Question

17．兩個(gè)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(shí)平板及磁鐵都處于水平位置，且靜止不動(dòng)．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(gè)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(shí)兩磁鐵靜止不動(dòng)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(dòng)時(shí)，平板正在向下減速
• D． 乙過程中磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板正在向上減速

Answer 1

分析 開始時(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)，兩塊磁鐵是否可能碰在一起．

解答 解：A、開始時(shí)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(cuò)誤；
B、突然豎直向下平移時(shí)，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(shí)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(shí)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(cuò)誤；
C、突然豎直向下平移時(shí)，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(dòng)時(shí)，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(cuò)誤；
D、從板突然豎直向上平移到停下，板和磁鐵的運(yùn)動(dòng)也經(jīng)歷兩個(gè)階段．起初，板和磁鐵一起作加速度方向向上、速度向上的運(yùn)動(dòng)，在這過程中，正壓力增大，最大靜摩擦力亦增大，作用于每個(gè)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(yùn)動(dòng)．接著，磁鐵和板一起作加速度方向向下、速度向上的運(yùn)動(dòng)，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(dāng)板的加速度大到某一數(shù)值時(shí)，最大靜摩擦力減小到小于磁力，于是磁鐵沿著平板相向運(yùn)動(dòng)并吸在一起．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)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(shí)要明確加速度向上時(shí)物體處于超重狀態(tài)，加速度向下時(shí)物體處于失重狀態(tài)．