问题
计算题
【选修3-5选做题】
如图所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑，A轨道右端与水平面平滑连接，质量为M的物块B恰好放在水平面上P点，物块B与水平面的动摩擦因数为μ。一质量为m的小球C位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h。小球C从静止开始滑下，然后与B发生正碰（碰撞时间极短，且无机械能损失）。已知M=2 m，求：
（1）小球C与劈A分离时，A的速度；
（2）小球C的最后速度和物块B的运动时间。
答案
解：（1）设小球C运动到劈A最低点分离时速度大小为
，此时劈A速度大小为
小球C运动到劈A水平动量守恒
机械能守恒有
得
之后A向左匀速离开
（2）小球C与B发生正碰后速度分别为
，规定向右为正方向，由动量守恒得
机械能不损失
代入
，得 
（负号说明小球C最后向左运动）
物块B减速至停止运动时间设为t，由动量定理
得