题目内容
如图所示，为光电计时器的实验简易示意图，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，实验中所选用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．光滑水平导轨MN上放两个相同物块A和B，其宽度a =3.0×10-2m，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，今将挡光效果好，宽度为d ＝3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分的长度L =8m，沿逆时针方向以恒定速度v =6m/s匀速传动．物块A、B与传送带间的动摩擦因数
，质量mA =mB =1kg．开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t =9.0×10-4s． g取10m/s2．试求：
（1）弹簧储存的弹性势能EP；
（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm；
（3）物块B滑回水平面MN的速度大小
；
（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰，且A和B碰后互换速度，则弹射装置P至少必须对物块A做多少功，才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出？此过程中，滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能
为多大？
，质量mA =mB =1kg．开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t =9.0×10-4s． g取10m/s2．试求： （1）弹簧储存的弹性势能EP；
（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm；
（3）物块B滑回水平面MN的速度大小
；（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰，且A和B碰后互换速度，则弹射装置P至少必须对物块A做多少功，才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出？此过程中，滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能
为多大？解：（1）解除锁定弹开物块AB后，两物体的速度大小
弹簧储存的弹性势能
（2）物块B滑上传送带匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远．
由动能定理得：
得：
（3）物块B沿传送带向左返回时，先匀加速运动，物块速度与传送带速度相同时再一起匀速运动，设物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离为
由
得
表明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带的速度
所以:
（4）设弹射装置对物块A做功为
，则：
AB碰后速度互换，B的速度
=
B要刚好能滑出传送带的Q端，由能量关系有：
又mA=mB， 联立解得：
在B滑过传送带的过程中，传送带移动的距离：
因摩擦产生的内能为：
弹簧储存的弹性势能
（2）物块B滑上传送带匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远．
由动能定理得：
得：
（3）物块B沿传送带向左返回时，先匀加速运动，物块速度与传送带速度相同时再一起匀速运动，设物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离为
由
得 表明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带的速度
所以:
（4）设弹射装置对物块A做功为
，则： AB碰后速度互换，B的速度
= B要刚好能滑出传送带的Q端，由能量关系有：
又mA=mB， 联立解得：
在B滑过传送带的过程中，传送带移动的距离：
因摩擦产生的内能为：
略
练习册系列答案
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