题目
如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距l=1.0m。物块A以速度v0=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度v=2.0m/s。已知A和B的质量均为,C的质量为A质量的K倍,物块与地面的动摩擦因数μ=0.45。(设碰撞时间很短,取10m/s2) (1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度; (2)根据AB与C的碰撞过程分析K的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。
答案:(1) (2)当时,AB的运动方向与C相同 当时,AB的速度为0 当时,AB的运动方向与C相反 解析: (1)设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得 设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得 联立以上各式解得 (2)若AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得 代入数据解得 此时AB的运动方向与C相同 若AB与C发生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒得 联立以上两式解得 代入数据解得 此时AB的运动方向与C相反 若AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得 代入数据解得 总上所述得 当时,AB的运动方向与C相同 当时,AB的速度为0 当时,AB的运动方向与C相反