- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

安徽省安庆市皖江名校联盟2021届高三上学期物理第二次大联考试卷

缓冲器是一种吸收相撞能量的装置，起到安全保护作用，在生产和生活中有着广泛的应用，如常用弹性缓冲器和液压缓冲器等装置来保护车辆、电梯等安全。如图所示是一种弹性缓冲器的理想模型。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为定值f。轻杆向右移动不超过L时，装置可安全工作。现用一质量为m的小车以速度v₀向右撞击弹簧，撞击后将导致轻杆能向右移动 $\text{[math]}$ ，已知轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面间的摩擦。求：

（1）、求该小车与弹簧分离时速度；

（2）、改变小车的速度，保证装置安全工作前提下，轻杆向右运动的最长时间；

（3）、该小车撞击弹簧的最大动能满足什么条件时，保证装置安全工作。

举一反三

如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg．

试问：

①a与b球碰前瞬间的速度多大？

②a、b两球碰后，细绳是否会断裂？（要求通过计算回答）

如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l．现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（）