光電計時器的實驗簡易示意圖如下,當(dāng)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,所用的西甌XDS-007光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms.光滑水平導(dǎo)軌MN上放兩相同小物塊A、B,其寬度a=3.0×10
-2m,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
-3m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=8m,沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速傳動.物塊A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,質(zhì)量m
A=m
B=1kg.開始時在A、B間壓縮一輕彈簧,鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,迅速移去輕彈簧,兩物塊第一次通過光電門,計時器顯示讀數(shù)均為t=9.0×10
-4s.取g=10m/s
2,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(yuǎn)距離s
m;
(3)物塊B滑回水平面MN的速度大小v′
B;
(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.求此過程中,滑塊B與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能△E.