解题思路:1、分析B、C的运动情况,再运用牛顿第二定律求解物块B和木板C间的摩擦力大小.
2、物块A刚好与物块B发生碰撞,则A相对于C运动到B所在处时,A、B的速度大小相等,因为B与木板C的速度相等,所以此时三者的速度均相同,由动量守恒定律列出等式,在此过程中,对于整个系统由能量守恒和转化列出等式,若A、B发生碰撞后,物块B刚好不滑离C,由动量守恒定律列出等式,在此过程中,对于整个系统由能量守恒和转化列出等式求解.
(1)设A在C板上滑动时,B相对于C板不动,据题意对B、C分析有:
μmg=2ma
得:a=[1/2]μg,
又B依靠摩擦力能获得的最大的加速度为:
am=[μmg/m]=μg,
由于am>a,所以B相对于C不滑动而一起向右做匀加速运动,则物块B和木板C间的摩擦力大小为:
fBC=ma=[1/2]μmg.
(2)若物块A刚好与物块B发生碰撞,则A相对于C运动到B所在处时,A、B的速度大小相等,因为B与木板C的速度相等,
所以此时三者的速度均相同,设为v1,由动量守恒定律得:
mv0=3mv1
在此过程中,对于整个系统由能量守恒和转化得:
-μmgL=[1/2]×3m
v21-[1/2]m
v20
解得:v0=
3μgL
欲使A与B发生碰撞,须满足:v0≥
3μgL
若A、B发生碰撞后,物块B刚好不滑离C,由于碰撞没有机械能损失,A、B碰撞后交换速度,A与木板C保持相对静止,B在C上向右滑动,
设B刚好不滑离木板C,此时三者的共同速度为v2,同理得:mv0=3mv2
在此过程中,A、B、C系统克服滑动摩擦力做功,减少的机械能转化为系统的内能,由能的转化和守恒得:
-μmg•2L=[1/2]×3m
v22-[1/2]m
v20
解得:v0=
6μgL
所以要使B又不滑离C,则应有:v0≤
点评:
本题考点: 动量守恒定律;动能定理.
考点点评: 解决该题关键要分析各个物体的运动情况,知道发生临界状态的条件,掌握动量守恒定律和能量守恒的应用.