Question

20．如图所示，光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块C，滑块A置于B的左端，且A、B之间接触面粗糙，三者质量分别为m_A=1kg、m_B=2kg、m_C=23kg．开始时A、B一起以速度v₀=10m/s向右运动，与静止的C发生碰撞，碰后C向右运动，又与竖直固定挡板碰撞，并以碰前速率弹回，此后B与C不再发生碰撞，A、B、C最终速度相等．已知B足够长．求B与C碰后瞬间B的速度大小．

Answer 1

分析 先以B、C组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律列方程，然后以A、B组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律列方程，联立即可求解．

解答 解：设碰后B速度为v_B，C速度为v_C，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
m_Bv₀=m_Cv_C-m_Bv_B
BC碰后，A、B在摩擦力作用下达到共同速度，大小为v_C，由动量守恒定律得：
m_Av₀-m_Bv_B=-（m_A+m_B）v_C
代入数据联立得：v_B=7.25 m/s
答：B与C碰后瞬间B的速度大小7.25 m/s．

点评 分析物体的运动过程，选择不同的系统作为研究对象，多次运用动量守恒定律求解，注意动量守恒定律是矢量式，使用前要先规定正方向．