问题 计算题

如图所示,一块小磁铁放在固定铁板ABC上的A处,其中AB和BC的长度均为1m, BC与水平面间的夹角为37°,磁铁与铁板间的磁力为磁铁重力的0.1倍,磁铁与铁板间的动摩擦因数为0.2。现给磁铁一个水平向右、大小为3m/s的初速度,不计磁铁经过B处转向时的机械能损失。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2

(1)磁铁第一次到达B处的速度大小;

(2)磁铁沿BC向上运动的加速度大小;

(3)请通过计算判断磁铁能否再次回到A点。

答案

解:(1)磁铁在AB上运动时,-μ(mg+F)=ma1,得a1=-2.2m/s2

vB2-v02=2a1s1,可解得vB =m/s=2.14 m/s

(2)mgsin37°+μ(mgcos37°+F)=ma2,可解得a2=7.8m/s2

(3)设磁铁沿BC能向上滑行的最大距离为s2

s2=m=0.29m

磁铁沿BC向下滑行时的加速度a3= gsin37°-μ(gcos37°+0.1g)=4.2m/s2

再次回到B点的速度vB'2=2a3s2=2×4.2×0.29(m/s)2=2.44(m/s)2

沿AB面能滑行的最大距离s3= =0.55m<1m,所以不能回到A点

多项选择题
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