高一物理!!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直杆相连...

2025-05-20 06:20:48
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回答1:

车接触弹簧后,弹簧被压缩,弹力增大。
如果在增大至杆与槽的最大静摩擦力之前,车就减速为0了。则杆不会滑动,车能量不损失的原路返回。
所以A是错的。

如果增大至杆与槽的最大静摩擦力时,车速仍没减至0,则弹力将进一步增大,弹簧将推动干前进,直至小车返回的过程弹簧弹力降低至最大静摩擦力。
杆前进的过程会导致系统机械能的损失,损失的机械能为fs,其中s是杆移动的距离。
所以s=(½mv0²-½mv²)/f
B是对的

C显然是错的
车是一个减速在反向加速的过程,而杆是加速后减速的过程,不可能相对静止。

D是对的

回答2:

作为一道选择题,对B选项分析有点过于繁琐了。

单击可见清晰大图

回答3:

这个分多个情况。
情况1.当小车压缩弹簧的弹力小于直杆的摩擦力。则小球会以原速度返回。即V0=V,固A错误
情况2,当小车压缩弹簧的弹力刚好等于直杆的摩擦力。则直杆匀速运动。
情况3,当小车压缩弹簧的弹力大于直杆的摩擦力,则直杆会向右加速运动,因此小车是和杆有相对运动的。所以C错误。
弹力可能大于最大摩擦力,D正确。

在看B。由能量守恒定律知:小车损失的能量就是使轻杆移动一段路程的能量。
小车损失的动能为mV0²/2-mV²/2
轻杆向右运动的能量为W=f*S.由于摩擦力恒为F。
有f*S=mV0²/2-mV²/2
即S=m/2f*(V0²-V²)所以B也正确。
因此答案选BD