试题分析:(1)设A、B、C三者的质量都为m,从开始到C、A的速度达到相等这一过程所需的时间为t,对C由牛顿运动定律和运动学规律有:
,
对A由牛顿运动定律和运动学规律有:
,
联立以上各式解得:
(2)对C,在上述时间t内的位移:
对B,由牛顿运动定律和运动学规律有:
,
,
C和B恰好发生碰撞,有:
解得:
(3)对A,在上述时间t内的位移:
将t代入以上各式可得A、B、C三者的位移和末速度分别为:
(向左),
(向右),
(向左)
(向左),
(向右)
所以:C相对A向左滑动的距离:
骣B发生碰撞时两都速度立即互换、则碰后C、B的速度各为:
(向右),
(向左)
碰后B和A的速度相等。由分析可知,碰后B和A恰好不发生相对滑动,即保持相对静止一起运动。设C最后停在车板上时,共同速度为v
t,由A、B、C组成的系统动量守恒可知:
解得:v
t=0
这一过程中,设C相对于A向右滑行的距离为S
2,由能量关系可知:
解得:
所以:滑块C恰好回到原来的位置,即滑块C最后停在车板右端。