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问通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光滑水平导轨MN上放置两个相同的物块A和B,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匀速转动。物块A、B与传送带间的动摩擦因数p=O.2,且质量为mA=mB=lkg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,重力加速度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;

  解:(1)解除锁定,弹开物块AB后,两物体的速

  度大小VA=vB==4.0m/s

  弹簧储存的弹性势能J(2分)

(2)物块B滑上传送带做匀减速运动,当速度减为零时,滑动的距离最远。

  由动能定理得                 得        (3分)

(3)vB’= = 4m/s(3分)

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