Question

光電計時器的實驗簡易示意圖如下，當有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．光滑水平導軌MN上放兩相同小物塊A、B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶理想連接，今將擋光效果好，寬度為d＝3.6×10^－3 m的兩塊黑色磁帶分別貼在物塊A和B上，且高出物塊，并使高出物塊部分在通過光電門時擋光．傳送帶水平部分長度L＝8 m，沿逆時針方向以恒定速度v＝6 m/s勻速傳動．物塊A、B與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.2，質量m_A＝m_B＝1 kg．開始時在A、B間壓縮一輕彈簧，鎖定其處于靜止狀態，現解除鎖定，彈開A、B，迅速移去輕彈簧，A物塊第一次通過光電門，計時器顯示讀數為t＝9.0×10^－4 s．取g＝10 m/s²，試求：

(1)彈簧儲存的彈性勢能E_P；

(2)物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離s_m；

(3)物塊B滑回水平面MN的速度大小；

(4)若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互換速度，則彈射裝置P至少必須對A做多少功，才能在AB碰后使B剛好能從Q端滑出；

(5)求在第(4)問的過程中滑塊B與傳送帶之間因摩擦而產生的內能ΔE．

Answer 1

答案：