Question

（9分）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f。 轻杆向右移动不超过 时，装置可安全工作。 一质量为m 的小车若以速度 撞击弹簧，可使轻杆向右移动了。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。

（1）若弹簧劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量

（2）求小车离开弹簧瞬间的速度V

（3）在轻杆运动的过程中，试分析小车的运动是不是匀变速运动？如果不是请说明理由，如果是请求出加速度a 。

 

Answer 1

【答案】

（1）  （2）    (3)是匀变速运动 ，

【解析】

试题分析： (1)对轻杆有 得：  

（2）根据能量守恒： 

则反弹速度：  

 （3）因为轻杆运动时弹力始终和摩擦力相等，此过程对小车只受弹力作用所以做匀减速运动。

根据牛顿第二定律： 

则： 

考点：本题考查了牛顿第二定律、能量守恒定律。