(1)设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1,木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2,
有:f1=μ1Mg=0.40Mg,f2=μ2(Mg+Mg)=0.20Mg
可见f2<F<f1,
故可知在木板A、B相碰前,在F的作用下,木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动.
(2)设此过程中它们的加速度为a,运动时间为t,与木板B相碰时的速度为υ,
有:F?f2=(M+M)a,s=
1
2at2,υ=at,解得:t=4s,υ=2m/s.
(3)碰撞后瞬间,物块C的速度不变,设A、B碰后速度为υ',则Mυ=2Mυ'得υ′=
υ
2
此即木板A、B共同运动的初速度.
此后,物块C在木板上滑动时的加速度为:ac=
F?f1
M=?1m/s2,
物块C在木板上滑动时,木板A、B共同运动的加速度为:aAB=
f1?f2′
2m,
其中f2′=μ2(Mg+2Mg)=0.3Mg,
解得:aAB=0.5m/s2
若木板A、B很长,则物块C不会掉下来.设物块C再运动时间t1后,三者的速度相同,有:υ+act1=
υ
2+aABt1,
代入数据解得:t1=
2
3s
在此过程中,物块C的位移为:sc=υt1+
1
2act12=
10
9m
木板A、B的位移为:sAB=
υ
2t1+
1
2aABt12=
7
9m
由于sc?sAB=
1
3m<2L=0.4m,可见,物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上.进一步分析,由于F=f2′=0.3Mg<f1,可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动,可见物块C将不会从木板上掉下来.
答:(1)证明如上.
(2)从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t为4s.
(3)物块C最终不会从木板上掉下来.