(2009•安徽模拟)如图所示,在光滑水平面上放有长为2L 的木板C,在C 的左端和中间两处各放有小

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  • 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.

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