题目内容
【题目】如图是某缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连,直杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f,直杆质量不可忽略.一质量为m的小车以速度υ0撞击弹簧,最终以速度v弹回.直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车与地面的摩擦.则( )
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A. 小车被弹回时速度υ一定小于υ0
B. 直杆在槽内移动的距离等于![]()
C. 直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止
D. 弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力
【答案】BD
【解析】小车在向右运动的过程中,弹簧的形变量若始终小于
时,直杆和槽间无相对运动,小车被弹回时速度υ一定等于υ0;若形变量等于
时,杆和槽间出现相对运动,克服摩擦力做功,小车的动能减小,所以小车被弹回时速度υ一定小于υ0,A错误;整个过程应用动能定理:
,直杆在槽内移动的距离
,B正确;直杆在槽内向右运动时,开始小车速度比杆的大,所以不可能与直杆始终保持相对静止,C错误;当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动,此时车的速度大于杆的速度,弹簧进一步被压缩,弹簧的弹力大于最大静摩擦力,D正确;
故选BD。
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