题目内容
（08年广东卷）（17分）如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=0.45 m的1/4圆弧而，A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的质量M=
和
，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=4.0 m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上，当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续滑动，到达D点时速度为零，P1与P2视为质点，取g=10 m/s2。问：
（1）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？
（2）BC长度为多少？N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？
解析：
（1）P1滑到最低点速度为
，由机械能守恒定律有：
解得：
P1、P2碰撞，满足动量守恒，机械能守恒定律，设碰后速度分别为
、
解得：
=5m/s
P2向右滑动时，假设P1保持不动，对P2有：
（向左）
对P1、M有：
此时对P1有：
，所以假设成立。
（2）P2滑到C点速度为，由
得
P1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，对动量守恒定律：
解得：
对P1、P2、M为系统：
代入数值得：
滑板碰后，P1向右滑行距离：
P2向左滑行距离：
所以P1、P2静止后距离：
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。已知
。
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A
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