如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A.车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从车板的
◎ 题目
如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A.车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行.经过一段时间,C、A的速度达到相等,此时C和B恰好发生碰撞.已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换,A、B、C三者的质量都相等,重力加速度为g.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力. (1)求开始运动到C、A的速度达到相等时的时间; (2)求平板车平板总长度; (3)已知滑块C最后没有脱离平板,求滑块C最后与车达到相对静止时处于平板上的位置. |
◎ 答案
(1)设A、B、C三个物体的质量都为m,从开始到C、A的速度达到相等的过程所用时间为t,C、A相等的速度为vC,根据动量定理得 对C:-2μmgt=mvC-mv0 对A:(2μmg-μmg)t=mvC 联立解得,t=
(2)对B,由动量定理得, -μmgt=mvB-mv0 得到,vB=
对C:xC=
对B:xB=
平板车平板总长度L=xB+xC 解得,L=
(3)对A:xA=
xB=
vA=vC= |