作业帮机械能（江苏高考题）
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/07/09 06:43:36
老师（2）那两个式子什么意思啊？能量怎么转化的？ （1）我会解题思路： 从受力分析结合动能定理及功能关系去考虑
解题过程：
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v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间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）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
（2）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm （3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度vˊ与撞击速度v的关系 解： （1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力
① 且
② 解得
③ （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中，动能定理 小车以
撞击弹簧时 
④ 小车以
撞击弹簧时 
⑤ （以上两个式子都是克服弹簧的弹力与轻杆的摩擦力做功而列的式子，能量转化是小车的动能转化为弹簧的弹性势能和摩擦生热） 解
⑥ （3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为
， 
⑦ 由④⑦解得
当
时，
当
时，
。
最终答案：略
解题过程：
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v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间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）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
（2）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm （3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度vˊ与撞击速度v的关系 解： （1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力 ① 且 ② 解得 ③ （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中，动能定理 小车以撞击弹簧时 ④ 小车以撞击弹簧时 ⑤ （以上两个式子都是克服弹簧的弹力与轻杆的摩擦力做功而列的式子，能量转化是小车的动能转化为弹簧的弹性势能和摩擦生热） 解 ⑥ （3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为， ⑦ 由④⑦解得 当时， 当时，。 最终答案：略