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

圖1－9

圖1－10

(1)讀出滑塊的長(zhǎng)度d為_(kāi)_________cm．

(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v₁、v₂分別為_(kāi)________m/s;__________m/s.

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

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

（1）為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，最大靜摩擦阻力不能超過(guò)多少？

（2）導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v₂多大？

（3）導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中消耗的電功率和維持磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng)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(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．物體與水平地面間的動(dòng)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(lái)源:學(xué)+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(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10 s內(nèi)受四個(gè)力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)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＝μN(yùn)③

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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間，設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

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

x₂＝＝25 m.

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

圖1－9

圖1－10

(1)讀出滑塊的長(zhǎng)度d為_(kāi)_________cm．

(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v₁、v₂分別為_(kāi)________m/s;__________m/s.

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