【解法归纳】利用动能定理解答实际问题的方法是, 首先选择研究对象和恰当的过程,分析过程中研究对象所有的力,求出所有力做的功,得 到合外力所做的总功。找出过程的初末状态 的物体动能,运用动能定理列方程解答。
典例:(2012·江苏物理)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轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l/4,轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。
(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;
(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;
(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v’和撞击速度v的关系。