(1)4 m / s(2)55.125 m
以向左为正方向。
(1) A 、 B 、 C 组成的系统的动量守恒, A 、 B 都不滑动时,三者共速向右,则
m 1v 0- m 2v 0=( m 1+ m 2+ m 3) v c ………………(3分)
v c=4 m / s ………………(1分)
(2) 设 A 、 B 、 C 在相对滑动过程中加速度大小分别为 a 1、 a 2、 a 3,则
a 1=- μ 1g =-1 m /s 2………………(1分)
a 2= μ 2g =2 m /s 2………………(1分)
a 3=
=1 m /s 2………………(1分)
假设 A 、 B 与 C 共速前一直与 C 相对滑动,设需要的时间分别为 t A和 t B,则
s
s
由于 t B> t A,所以 A 先停止滑动。………………(2分)
设 A 从开始到停止滑动经过的时间为 t , A 刚停止滑动时, A 和 C 的速度都为 v 1, B 的速度为 v 2,则
对 C 有: v 1= a 3t ………………(1分)
对 A 有: v 1= v 0- a 1t ………………(1分)
解得 t =4.5 s
v 1=4.5 m / s………………(1分)
设停止滑动以后 A 和 C 的加速度都为 a 4,方向向左,则
a 4=
=- 0.25 m /s 2………………(1分)
设 A 从开始运动到停止滑动通过的距离是 s 1, B 从开始运动到停止滑动通过的距离是 s 2, A 停止滑动后到 B 停止滑动, A 和 C 通过的距离是 s 3,则
对 A 有:
………………(1分)
对 B 有:
………………(1分)
对 A 和 C 有:
………………(1分)
解得 s 1=30.375 m, s 2=-16.25 m, s 3=8.5 m
s = s 1- s 2+ s 3 ………………(2分)
s =55.125 m………………(2分)
(评分标准说明:根据动量守恒求得 v c给4分;求四个加速度各1分,共4分;判断 A 先停止滑动,给2分;求得 v 1给3分;求得 s 1、 s 2、 s 3各1分,共3分;最后结果4分。不同方法解答,对照该标准给分)