Question

（9分）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f。 輕桿向右移動不超過 時，裝置可安全工作。 一質(zhì)量為m 的小車若以速度 撞擊彈簧，可使輕桿向右移動了。輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。

（1）若彈簧勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量
（2）求小車離開彈簧瞬間的速度V
（3）在輕桿運(yùn)動的過程中，試分析小車的運(yùn)動是不是勻變速運(yùn)動？如果不是請說明理由，如果是請求出加速度a 。

Answer 1

（1） （2）    (3)是勻變速運(yùn)動 ，

試題分析： (1)對輕桿有 得：  
（2）根據(jù)能量守恒： 
則反彈速度：  
（3）因為輕桿運(yùn)動時彈力始終和摩擦力相等，此過程對小車只受彈力作用所以做勻減速運(yùn)動。
根據(jù)牛頓第二定律： 
則：