问题 问答题

如图所示,光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B,长均为l=0.5m,在B的右端有一个可以看作质点的小铁块C,三者的质量都为m,C与A、B间的动摩擦因数都为μ.现在A以速度ν0=6m/s向右运动并与B相碰,撞击时间极短,碰后A、B粘在一起运动,而C可以在A、B上滑动,问:如果μ=0.5,则C会不会掉下地面?(g=10m/s2

答案

设A、B碰撞后共同速度为v1,若C不滑下来,设A、B、C相对静止时速度为v2,C在AB上滑行的距离为s.

对于AB碰撞过程,以AB组成的系统,取向右方向为正方向,由动量守恒得:mv0=2mv1

解得:v1=

v0
2
=
6
2
m/s=3m/s

对于A、B、C组成的系统,由动量守恒得:mv0=3mv2

解得:v2=

v0
3
=
6
3
m/s=2m/s

根据系统的能量守恒得:

1
2
2mv12-
1
2
3mv22=μmgs

解得:s=

1
2
×2m
v21
-
1
2
×3m
v22
μmg
=
32-
3
2
×22
0.5×10
m=0.6m

因为s<2L=1m,所以C不会掉下去.

答:如果μ=0.5,则C不会掉下来.

单项选择题
判断题