[题目]研究物体的运动时.常常用到光电计时器.如图所示.当有不透光的物体通过光电门时.光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.光滑水平导轨MN上放置两个物块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.将两个宽度为d=3.6×10-3m的遮光条分别安装在物块A和B上.且高出物块.并使遮光条在通过光电门时挡光.传送带水平部分的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】研究物体的运动时，常常用到光电计时器.如图所示，当有不透光的物体通过光电门时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.光滑水平导轨MN上放置两个物块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，将两个宽度为d=3.6×10-3m的遮光条分别安装在物块A和B上，且高出物块，并使遮光条在通过光电门时挡光.传送带水平部分的长度L=9.0m，沿逆时针方向以恒定速度v=6.0m/s匀速转动.物块B与传送带的动摩擦因数，物块A的质量（包括遮光条）为mA =2.0kg.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，物块A通过计时器显示的读数t1=9.0×10-4s，物块B通过计时器显示的读数t2=1.8×10-3s，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在传送带上滑行的过程中产生的内能；

(3) 若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，碰撞中没有机械能损失，则弹射装置P必须对A做多少功才能让B碰后从Q端滑出.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）解除锁定，弹开物块AB后，两物体的速度大小新课标第一网

vA=m/s

vB=m/s

由动量守恒有： mAvA=mBvB

得mB=4.0 kg

弹簧储存的弹性势能

（2）B滑上传送带先向右做匀减速运动，当速度减为零时，向右滑动的距离最远。

由牛顿第二定律得：

所以B的加速度:a= 2.0m/s2

B向右运动的距离：1.0m <9.0米物块将返回

向右运动的时间为：

传送带向左运动的距离为：6.0m

B相对于传送带的位移为：

物块B沿传送带向左返回时，所用时间仍然为t1，位移为x1

B相对于传送带的位移为：

物块B在传送带上滑行的过程中产生的内能：

96J

（3）设弹射装置给A做功为W，

AB碰相碰，碰前B的速度向左为，碰后的速度设为

规定向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得：

碰撞过程中，没有机械能损失：

B要滑出平台Q端，由能量关系有：.

所以由得W>84J

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