题目内容
【题目】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L时，装置可安全工作。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。一质量为m的小车若以速度v撞击弹簧，将导致轻杆向右移动。
（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x
（2）若以速度v0（已知）撞击，将导致轻杆右移
，求小车与弹簧分离时速度（k未知）
（3）在(2)问情景下，求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm（k未知）
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力等于摩擦力，弹簧压缩量x，Kx=f 解得：
（2）开始压缩到分离，系统能量关系，
则
（3）轻杆开始移动后，弹簧压缩量x不再变化，弹性势能一定，速度v0时，系统能量关系，
速度最大时vm时，系统能量关系，
得
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