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
m/s=3m/s6 2
对于A、B、C组成的系统,由动量守恒得:mv0=3mv2
解得:v2=
=v0 3
m/s=2m/s6 3
根据系统的能量守恒得:
2mv12-1 2
3mv22=μmgs1 2
解得:s=
=
×2m1 2
-v 21
×3m1 2 v 22 μmg
m=0.6m 32-
×223 2 0.5×10
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.