Question

高中物理题，急，在线等

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。(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm??（3）讨论装置安全工作，改小车弹回速度V‘和撞击速度的关系
第二问的答案是(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中 动能定理 -f(l/4)-W=0-0.5mv0^2 ④ 同理，小车以vm撞击弹簧时 -fl-W=0-0.5mvm^2 ⑤
解得 vm=√[v0^2+(3fl/2m)] ⑥
第4式为什么是-W而不是+W呢，弹力对轻杆作正功呀，怎么是-W呢？请高手指点一下

Answer 1

本题里 能量转化过程为、： （ 小车的初始动能0.5mv0^2） 转化为 （ 小车末状态动能W ） 和 （ 轻杆摩擦消耗内能 ）
所以：f(l/4)+W=0.5mv0^2
第4式 所有符号反了一下。

Answer 2

你理解有点问题，弹簧给小车一个向左的力，弹簧被压缩，弹性势能变大，对小车做负功，所以是负值

Answer 3

其实弹力对小车做的就是负功呀，弹簧相对于轻杆在运动过程中力的方向是向左的。摩擦力也是向左的。而杆是向右移动的，怎么会是正功呢？