光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图1－9所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t₁＝5×10^－2s、t₂＝3×10^－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt＝0.15 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图1－10所示．

图1－9

图1－10

(1)读出滑块的长度d为__________cm．

(2)滑块通过光电门的速度v₁、v₂分别为_________m/s;__________m/s.

(3)滑块的加速度大小为__________. (保留两位小数)．

(15分) 如图所示，彼此平行的长直金属导轨倾斜放置，间距为L=2m、倾角为θ=37⁰，导轨下端接有阻值为R=2Ω的电阻，质量为m=0.2kg的导体棒垂直跨接在导轨上并保持静止。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。现导轨所在的平面上有一矩形区域内存在着垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T。开始时，导体棒静止于磁场区域的上端，当磁场以速度v₁ =5m/s匀速沿倾斜导轨向上移动时，导体棒随之开始运动后受到大小恒为f=1.2N的滑动摩擦阻力作用，当棒达到稳定速度时，导体棒仍处于磁场区域内，已知：sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8，g=10m/s²。问：

（1）为使导体棒能随磁场运动，最大静摩擦阻力不能超过多少？

（2）导体棒所达到的恒定速度v₂多大？

（3）导体棒在磁场区域内以恒定速度运动时，电路中消耗的电功率和维持磁场匀速运动的外力功率各为多大？

(12分)如图所示，质量为5 kg的物块在水平拉力F＝15 N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：

图3－17

(1)在力F的作用下，物体在前10 s内的位移；[来源:学+科+网]

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物体在前10 s内受四个力：重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f，如图所示．

根据牛顿第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

联立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s内的位移为

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2 m/s²

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间，设最长还能运动的时间为t′

t′＝＝ s＝5 s.

可见，物体经5 s就停下，故6 s内的位移[来源:Zxxk.Com]

x₂＝＝25 m.

光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图1－9所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t₁＝5×10^－2s、t₂＝3×10^－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt＝0.15 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图1－10所示．

图1－9

图1－10

(1)读出滑块的长度d为__________cm．

(2)滑块通过光电门的速度v₁、v₂分别为_________m/s;__________m/s.

(3)滑块的加速度大小为__________. (保留两位小数)．