Question

如圖，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體、放置在光滑水平面上，在、間壓縮一輕彈簧，鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕彈簧儲(chǔ)存有16J的彈性勢(shì)能。左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與傳送帶連接，傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=8 m，沿逆時(shí)針方向以恒定速度v=6 m/s勻速傳動(dòng).物塊、與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，質(zhì)量m=m=1 kg.某時(shí)刻解除鎖定，彈開、，并迅速移去輕彈簧彈試求：（g=10 m/s²,）

（1）因彈簧彈開，、獲得的速度.

（2）物塊沿傳送帶向右滑動(dòng)的最距離s_m；

（3）物塊剛滑回水平面MN的速度大小v′；

（4）若物體返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的在水平面上相碰，且、碰后互換速度，則彈射裝置P至少必須對(duì)做多少功，才能在碰后使剛好能從Q端滑出.并求此過程中，滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

Answer 1

【解析】（1）解除鎖定彈開后，因?yàn)?img border=0 width=13 height=15 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/2011/07/17/19/2011071719272357557350.files/image001.gif' >兩物體的質(zhì)量相等，所以獲得的速度也應(yīng)相等

根據(jù)能量守恒

解得

（2）滑上傳送帶勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn). 由動(dòng)能定理得：

所以

（3）物塊傳送帶向左返回時(shí)，先勻加速運(yùn)動(dòng)，物塊速度與傳送帶速度相同時(shí)一起勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊加速到傳送帶速度v需要滑動(dòng)的距離為

由 

得

表明物塊滑回水平面MN的速度沒有達(dá)到傳送帶速度，所以

（4）設(shè)彈射裝置對(duì)做功為W，則：

碰后速度互換，的速度

要?jiǎng)偤媚芑�出平臺(tái)Q端，由能量關(guān)系有：

又，聯(lián)立解得：

（1分）

（1分）

滑過傳送帶過程，傳送帶移動(dòng)的距離：

所求內(nèi)能：