(1)设物体与滑块碰撞前的速度为v0,
对物体,由动能定理得:FL
mv02,解得:v0=1 2
;
2FL m
(2)物体与滑块碰撞过程系统动量守恒,以物体的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0-(m+m)v1=0,
由能量守恒定律可知,碰撞过程损失的机械能:
△E=
mv02-1 2
(m+m)v12,1 2
解得:△E=
FL;1 2
(3)对滑块,由速度位移公式得:v12=2as,
解得,加速度:a=
;kL 8m
(4)设弹簧弹力为F1,ER流体对滑块的作用力为F2,受力如图所示,
由牛顿第二定律得:F1+F2-F=2ma,
其中:F1=kx,s=d,
解得:F2=F+
kL-kd;1 4
答:(1)物体与滑块碰撞前瞬间的速度大小为
;
2FL m
(2)物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能为
FL;1 2
(3)滑块向下运动过程中加速度的大小为
;kL 8m
(4)滑块向筒底移动距离为d时,ER流体对滑块阻力的大小为F+
kL-kd.1 4