摘要:12.如图12所示.水平地面上静止放置着物块B和C.相距l =1.0 m.物块A以速度v0=10 m/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=2.0 m/s.已知A和B的 质量均为m.C的质量为A质量的k倍.物块与地面间的动摩擦因数μ=0.45.(设碰 撞时间很短.g取10 m/s2) 图12 (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. 解析:(1)设物块A.B的质量分别为mA和mB.A与B发生完全非弹性碰撞后的共 同速度为v1.取向右为速度正方向.由动量守恒定律 mAv0=(mA+mB)v1 ① v1=v0=5.0 m/s 设AB运动到C时的速度为v2.由动能定理 (mA+mB)v22-(mA+mB)v12=-μ(mA+mB)gl ② v2==4.0 m/s. ③ (2)设与C碰撞后AB的速度为v3.碰撞过程中动量守恒.有 (mA+mB)v2=(mA+mB)v3+mCv ④ 碰撞过程中.应有碰撞前的动能大于或等于碰撞后的动能.即 (mA+mB)v22≥(mA+mB)v32+mCv2 ⑤ 由④式.得 v3==(4-k) m/s ⑥ 联立⑤和⑥式.得k≤6 即:当k=6时.碰撞为弹性碰撞,当k<6时.碰撞为非弹性碰撞. 碰撞后AB向右运动的速度不能大于C的速度.由⑥式.得4-k≤2 故k≥2 所以k的合理取值范围是6≥k≥2 综上得到: 当取k=4时.v3=0.即与C碰后AB静止 当取4>k≥2时.v3>0.即与C碰后AB继续向右运动 当取6≥k>4时.v3<0.即碰后AB被反弹向左运动. 答案:2≤k≤6 当k=4时.碰后AB静止,当4>k≥2时AB向右 运动,当6≥k>4时AB向左运动

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