問題詳情：
如圖中有一個豎直固定在地面的透氣圓筒,筒中有一個勁度爲k的輕*簧,其下端固定,上端連接一質量爲m的薄滑塊,圓筒內壁塗有一層新型智能材料——ER流體,它對滑塊的阻力可調.起初,滑塊靜止,ER流體對其阻力爲0,*簧的長度爲L.現有一質量也爲m的物體從距地面2L處自由落下,與滑塊碰撞後粘在一起向下運動.爲保*滑塊做勻減速運動,且下移距離爲
時速度減爲0,ER流體對滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求（忽略空氣阻力）：
（1）下落物體與滑塊碰撞過程中系統損失的機械能;
（2）滑塊向下運動過程中加速度的大小;
（3）滑塊下移距離d時ER流體對滑塊阻力的大小。
【回答】
*: (1)
mgL (2)
(3)mg+
-kd
解析:(1)設物體下落末速度爲v0,由機械能守恆定律mgL=mv02,得v0=
,
設碰後共同速度爲v1,由動量守恆定律2mv1=mv0,得v1=
.碰撞過程中系統損
失的機械能爲ΔE=mv02-
×2mv12=
mgL.
(2)設加速度大小爲a,有2as=v12,得a=
.
(3)設*簧*力爲FN,ER流體對滑塊的阻力爲FER,受力分析如圖所示：
FN+FER-2mg=2ma,FN=kx,x=d+mg/k,得FER=mg+
-kd.
知識點：專題五 動量與能量
題型：綜合題
