Question

如图，水平地面上静止放置着物块B和C，相l＝1.0 m，物块A以速度＝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，物块与地面的动摩擦因数μ=0.45.（设碰撞时间很短，g取10 m/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．

Answer 1

（1） 4.0 m/s  （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．

解析试题分析：（1）设AB碰撞后的速度为，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，由动能定理得，联立以上各式解得该过程为完全非弹性碰撞，
（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：k=2
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．
考点：考查了动量守恒定律的应用