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  • 光电计时器的实验简易示意图如下，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，光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B，右端N外与水平传送带理想连接，今将效果好、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μ=0.2，质量mA=mB=1kg．开始时在A、B间压缩一轻弹簧P，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开A、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．取g=10m/s2，试求：（1）弹簧弹开前储存的弹性势能EP；（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm；（3）物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量Q．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      光电计时器的实验简易示意图如下，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，光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B，右端N外与水平传送带理想连接，今将效果好、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μ=0.2，质量mA=mB=1kg．开始时在A、B间压缩一轻弹簧P，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开A、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．取g=10m/s2，试求：
      （1）弹簧弹开前储存的弹性势能E      P；
      （2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离s      m；
      （3）物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量Q．

      试题解答

      见解析
      解：（1）物块A、B被弹簧弹开后的速度为：VA=VB=
      d
      t
      =4m/s
      故弹簧储存的弹性势能      EP=
      1
      2
      mAV
      2
      A
      +
      1
      2
      mBV
      2
      B
      =16J
      （2）物块B在传送带上的加速度为a由μm      Bg=mBa得a=2m/s2
      故物块B沿传送带向右滑动的最远距离      sm=
      V
      2
      B
      2a
      =4m
      （3）物块在传送带上运动的总时间为t′=
      2VB
      a
      =4s
      物块B相对传送带滑动的路程为s=vt'=24m
      故因摩擦产生的热量Q=μm      Bgs=48J
      答：（1）弹簧弹开前储存的弹性势能是16J；（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离是4m；（3）物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量是48J．
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      必修2人教版解答题高中物理

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