[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. 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L/4.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【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。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L/4。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x

（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。

【答案】（1）（2）（3）做匀减速运动，

【解析】

试题分析：（1）对轻杆受力分析可知受到向右的弹力、向左的摩擦力，由平衡条件有

得：（2分）

（2）以小车为研究对象，设小车离开弹簧瞬间的速度为

根据能量守恒：（2分）

则可求得反弹速度为：（1分）

（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（2分）

则：（1分）

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