如圖為某機械裝備中的一種智能減震裝置，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧套在固定于地面的豎直桿上，彈簧上端與質(zhì)量為m的圓環(huán)P相連，初始時P處于靜止狀態(tài)，且彈簧彈力等于P的重力，P與桿之間涂有一層能調(diào)節(jié)阻力的智能材料。在P上方H處將另一質(zhì)量也為m的光滑圓環(huán)Q由靜止釋放，Q接觸P后發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）并一起做勻減速運動，下移距離為mgk時速度減為0。忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：
（1）Q與P碰撞結束時，P的瞬時速度v；
（2）Q、P一起下移距離d（d＜mgk）時，智能材料對P阻力的大小f；
（3）Q、P一起下移距離d（d＜mgk）過程中，智能材料對P阻力所做的功W。
mg
k
d
（
d
＜
mg
k
）
d
（
d
＜
mg
k
）
【答案】（1）Q與P碰撞結束時，P的瞬時速度v為；
（2）Q、P一起下移距離時，智能材料對P阻力的大小f為 ；
（3）Q、P一起下移距離過程中，智能材料對P阻力所做的功W為得 。
2
g
H
2
（2）Q、P一起下移距離
d
（
d
＜
mg
k
）
mg
+
k
（
H
2
-
d
）
（3）Q、P一起下移距離
d
（
d
＜
mg
k
）
1
2
kd
（
d
-
H
）
-
mgd
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：79引用：2難度：0.3
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