Question

如圖19所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距=1.0m。物塊A以速度=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度=2.0m/s。已知A和B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍，物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.45。（設(shè)碰撞時(shí)間很短，g取10m/s2）

（1）計(jì)算與C碰撞前瞬間AB的速度；

（2）根據(jù)AB與C的碰撞過(guò)程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運(yùn)動(dòng)方向。

 

Answer 1

⑴設(shè)AB碰撞后的速度為v1,AB碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒定律得    2分

    設(shè)與C碰撞前瞬間AB的速度為v2，由動(dòng)能定理得

      -------2分  

聯(lián)立以上各式解得------1分

⑵若AB與C發(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得

      ------1分

   代入數(shù)據(jù)解得  ------1分      此時(shí)AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相同

若AB與C發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒和能量守恒得

-------2分   聯(lián)立以上兩式解得

代入數(shù)據(jù)解得  ----------1分   此時(shí)AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相反

若AB與C發(fā)生碰撞后AB的速度為0，由動(dòng)量守恒定律得 -------1分

代入數(shù)據(jù)解得--------1分

總上所述得  當(dāng)時(shí)，AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相同-------1分

當(dāng)時(shí)，AB的速度為0 -----------1分

 當(dāng)時(shí)，AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相反-

解析:略