先假设小物块C在木板B上移动x距离后,停在B上,这时A、B、C三者的速度相等,设为v.由动量守恒得
mv
0=(m+2M)v ①
在此过程中,木板B的位移为s,小木块C的位移为s+x.由功能关系得
-μmg(s+x)=
mv
2-
mv
02μmgs=
·2Mv
2相加得-μmgx=
(m+2M)v
2-
mv
02 ②
解①②两式得x=
代入数值得x="1.6" m
x比B板的长度l大,这说明小物块C不会停在B板上,而要滑到A板上.设C刚滑到A板上的速度为v
1,此时A、B板的速度为V
1,则由动量守恒得mv
0=mv
1+2MV
1由功能关系得
mv
02-
mv
12-
·2MV
12=μmgl
以题给数据代入解得V
1=
m/s
v
1=2-
m/s=
m/s
由于v
1必是正数,故合理的解是
V
1=
m/s="0.155" m/s v
1=
m/s=1.38 m/s
当滑到A之后,B即以V
1="0.155" m/s做匀速运动,而C以v
1="1.38" m/s的初速在A上向右运动.设在A上移动了y距离后停止在A上,此时C和A的速度为v
2,由动量守恒得
MV
1+mv
1=(m+M)v
2解得v
2="0.563" m/s
由功能关系得
mv
12+
MV
12-
(m+M)v
22=μmgy
解得y="0.50" m
y比A板的长度小,故小物块C确实是停在A板上.最后A、B、C的速度分别为v
A=v
2="0.563" m/s,v
B=v
1="0.155" m/s,v
C=v
A="0.563" m/s.