题目内容
16．
图示为光电计时器的实验简易示意图．当有不透光物体从光门间通过时，光电计时器就可以显示物体的扫光时间，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μ=0.2，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，重力加速度g=10m/s2．试求：（1）弹簧分别对物块A和B做的功．
（2）物块B在传送带上向右滑动的最远距离Sm．
分析 根据极短时间内平均速度等于瞬时速度得出弹簧弹开后A、B的速度大小，结合能量守恒定律求出弹簧分别对A、B做功的大小．
物块B滑上传送带后做匀减速直线运动，速度为零时向右滑动的距离最大，根据动能定理求出向右滑动的最大距离．
解答 解：（1）两物块通过光电门的瞬时速度均为：${v}_{1}=\frac{d}{t}=\frac{3.6×1{0}^{-3}}{9×1{0}^{-4}}m/s=4m/s$．
弹簧分别对A、B做功的大小为：W=$\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×1×16J=8J$．
（2）物块B滑上传送带后做匀减速直线运动，速度为零时向右滑动的距离最远，根据动能定理得：
$-μ{m}_{B}g{s}_{m}=0-\frac{1}{2}{m}_{B}{{v}_{1}}^{2}$，
代入数据解得：sm=4m．
答：（1）弹簧分别对物块A和B做的功为8J．
（2）物块B在传送带上向右滑动的最远距离为4m．
点评 本题考查了动能定理的基本运用，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，对于第二问，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式进行求解，难度不大．
练习册系列答案
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如图所示，一光滑圆锥体固定在水平面上，OC⊥AB，∠AOC=30°，一条不计质量，长为l（l＜OA）的细绳，一端固定在顶点O，另一端拴一质量为m的物体（看做质点），当物体以速度v0=$\sqrt{\frac{gl}{6}}$绕圆锥体的轴OC在水平面内做匀速圆周运动时，求物体和圆锥面之间的相互作用力．
7．我国探月工程二期嫦娥三号探测器计划2013年发射，进行月球软着陆探测、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥控操作，将把国产月球车送到月球表面．嫦娥号探测器从地面发射后，一般先沿地球表面附近做匀速圆周运动，接着进行变轨，然后再飞向月球，在月球上着陆之前，有一个绕月球表面附近做匀速圆周运动的过程．设地球半径为R1，地球质量为M1，嫦娥号探测器沿地球表面附近做匀速圆周运动的周期为T1；月球半径为R2，月球质量为M2，嫦娥号探测器沿月球表面附近做匀速圆周运动的周期为T2．则下列关系正确的是（ ）
| A． | $\frac{T_1}{T_2}$=$\sqrt{\frac{{{M_2}R_1^3}}{{{M_1}R_2^3}}}$ | B． | $\frac{T_1}{T_2}$=$\sqrt{\frac{{{M_1}R_2^3}}{{{M_2}R_1^3}}}$ | ||
| C． | $\frac{T_1}{T_2}$=$\sqrt{\frac{{{M_2}R_1^{\;}}}{{{M_1}R_2^{\;}}}}$ | D． | $\frac{T_1}{T_2}$=$\sqrt{\frac{{{M_1}R_1^3}}{{{M_2}R_2^3}}}$ |
4．
如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平面上．如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1＞F2，设两物体间的作用力F及物体1、2的加速度分别为a1、a2，则下列关系式正确的是（ ）
如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平面上．如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1＞F2，设两物体间的作用力F及物体1、2的加速度分别为a1、a2，则下列关系式正确的是（ ）| A． | F=F1-F2 | B． | F=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{2}$ | C． | a1=a2 | D． | a1＞a2 |
如图所示，质量为M的重锤自h高度由静止开始下落，砸到质量为m的木楔上没有弹起，二者一起向下运动．设地层给它们的平均阻力为F．求：
1．
如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用．初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线所示位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90°到图中虚线所示位置，发现A、B两球电势能之和不变．根据图中给出的位置关系，可判断下列说法正确的是（ ）
如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用．初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线所示位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90°到图中虚线所示位置，发现A、B两球电势能之和不变．根据图中给出的位置关系，可判断下列说法正确的是（ ）| A． | 有可能电场力对A球和B球都不做功 | |
| B． | A球电势能一定增加，B球电势能一定减小 | |
| C． | A球可能带正电荷也可能带负电荷，但B球所带电荷一定与A球所带电荷的电性相反 | |
| D． | A、B两球带电量的绝对值之比一定是qA：qB=1：2 |
8．如图所示，物体A和物体B与地面的动摩擦因素相等，在力F的作用下一起沿水平地面向右移动S，则（ ）
| A． | 摩擦力对A，B做功相等 | |
| B． | A、B动能的增量相同 | |
| C． | F对A做的功与A对B做的功相等 | |
| D． | 合力对A做的功与合外力对B做的功相等 |
