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光電計時器是一種常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1－9所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有滑塊從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間．現(xiàn)有某滑塊在斜面上滑行，先后兩次通過光電門1和2，計時器顯示的擋光時間分別是t₁＝5×10^－2s、t₂＝3×10^－2 s，從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時間Δt＝0.15 s，用分度值為1 mm的刻度尺測量小滑塊的長度d，示數(shù)如圖1－10所示．

圖1－9

圖1－10

(1)讀出滑塊的長度d為__________cm．

(2)滑塊通過光電門的速度v₁、v₂分別為_________m/s;__________m/s.

(3)滑塊的加速度大小為__________. (保留兩位小數(shù))．

(15分) 如圖所示，彼此平行的長直金屬導軌傾斜放置，間距為L=2m、傾角為θ=37⁰，導軌下端接有阻值為R=2Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.2kg的導體棒垂直跨接在導軌上并保持靜止。導軌和導體棒的電阻均不計，且接觸良好�，F(xiàn)導軌所在的平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B＝0.5T。開始時，導體棒靜止于磁場區(qū)域的上端，當磁場以速度v₁ =5m/s勻速沿傾斜導軌向上移動時，導體棒隨之開始運動后受到大小恒為f=1.2N的滑動摩擦阻力作用，當棒達到穩(wěn)定速度時，導體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)，已知：sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8，g=10m/s²。問：

（1）為使導體棒能隨磁場運動，最大靜摩擦阻力不能超過多少？

（2）導體棒所達到的恒定速度v₂多大？

（3）導體棒在磁場區(qū)域內(nèi)以恒定速度運動時，電路中消耗的電功率和維持磁場勻速運動的外力功率各為多大？

(12分)如圖所示，質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F＝15 N的作用下，從靜止開始向右運動．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.求：

圖3－17

(1)在力F的作用下，物體在前10 s內(nèi)的位移；[來源:學+科+網(wǎng)]

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再經(jīng)6 s物體還能運動多遠？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10 s內(nèi)受四個力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f，如圖所示．

根據(jù)牛頓第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物體在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物體做勻減速直線運動，其加速度大小為a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2 m/s²

要考慮物體做勻減速運動最長能運動多長時間，設最長還能運動的時間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6 s內(nèi)的位移[來源:Zxxk.Com]

x₂＝＝25 m.

光電計時器是一種常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1－9所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有滑塊從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間．現(xiàn)有某滑塊在斜面上滑行，先后兩次通過光電門1和2，計時器顯示的擋光時間分別是t₁＝5×10^－2s、t₂＝3×10^－2 s，從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時間Δt＝0.15 s，用分度值為1 mm的刻度尺測量小滑塊的長度d，示數(shù)如圖1－10所示．

圖1－9

圖1－10

(1)讀出滑塊的長度d為__________cm．

(2)滑塊通過光電門的速度v₁、v₂分別為_________m/s;__________m/s.

(3)滑塊的加速度大小為__________. (保留兩位小數(shù))．