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
◎ 题目
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? |
◎ 答案
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: |
◎ 解析
略 |
◎ 知识点
专家分析,试题“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…”主要考查了你对 【机械能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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下一篇:如图所示,一绝缘细圆环半径为r,环面处于竖直平面内,场强为E的水平匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动。电场力大小
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