题目内容
如图19所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距
=1.0m。物块A以速度
=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
=2.0m/s。已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数
=0.45。(设碰撞时间很短,g取10m/s2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241240197945126.jpg)
(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。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019607185.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241240197945126.jpg)
(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。
⑴设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得
2分
设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得
-------2分
联立以上各式解得
------1分
⑵若AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得
------1分
代入数据解得
------1分 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
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412401991972.gif)
-------2分 联立以上两式解得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019982726.gif)
代入数据解得
----------1分 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
-------1分
代入数据解得
--------1分
总上所述得
当
时,AB的运动方向与C相同-------1分
当
时,AB的速度为0 -----------1分
当
时,AB的运动方向与C相反-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019810473.gif)
设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019826754.gif)
联立以上各式解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019841426.gif)
⑵若AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019857590.gif)
代入数据解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019872246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412401988872.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412401988872.gif)
若AB与C发生弹性碰撞,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412401991972.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412401991972.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241240199501160.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019982726.gif)
代入数据解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124019997251.gif)
若AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124020106482.gif)
代入数据解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124020122242.gif)
总上所述得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412402021665.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124020262288.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124020122242.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124020309308.gif)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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