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一道物理题目:具体题目如下

被浏览: 0次 2023年05月29日 07:11
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游客1

答:这是2012年江苏高考物理第14题
解:
(1)轻杆开始移动时,弹簧的弹力F=kx ①
且F=f ②
解得 x=F/k 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 -f(l/4)-W=0-0.5mv0^2 ④
同理,小车以vm撞击弹簧时 -fl-W=0-0.5mvm^2 ⑤
解得 vm=√[v0^2+(3fl/2m)] ⑥
(3)设轻杆恰好移动时,小车撞击速度为v1
0.5mv1^2=W ⑦
由④⑦解得 v1=√[v0^2-(fl/2m)]
当v<√[v0^2-(fl/2m)]时,v’=v
当√[v0^2-(fl/2m)]≤v≤√[v0^2+(3fl/2m)]时,v’=√[v0^2-(fl/2m)]
上面是原题的答案,下面分析:
(1)问告诉我们:小车把弹簧桐森兆压缩到x=F/k时,两者一起推动杆向右减速运动,这个过程中,杆受到的摩擦力不变,弹簧的压缩量x不变,直到杆的速度减为0,小车才被弹簧反弹。——这就是这个过程的物理过程模型。
(2)问告诉我们:轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W(实际上就是弹簧存储的弹性局租势能)不变,与小车的初速春升度无关,所以两次W相等,这就是为什么有第一个问的存在(递进+引导)。
这样列两次动能定理就可以求出结果了。
(3)问告诉我们:先把最小的撞击速度v1求出(此时杆要滑没滑,处于临界状态),然后分情况讨论:若小车速度v若若小车速度v