如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A,车总长为L.车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与

2025-06-21 22:49:53
推荐回答(1个)
回答1:

(1)设ABC三者的质量都为m,根据牛顿第二定律得:
f c =2μmg=ma c ,解得:a c =2μg,方向水平向右
f b =μmg=ma b ,解得:a b =μg,方向水平向左
f c -f b =μmg=ma a ,解得:a a =μg,方向水平向左
(2)从开始到C、A的速度达到相等这一过程所需要的时间为t
对C,由牛顿定律和运动学规律有
v C =v 0 -a C t
S C =
1
2
(v 0 +v C )t

对A,由牛顿定律和运动学规律有
v A =a A t=v C
S A =
1
2
v A t

对B,由牛顿定律和运动学规律有
v B =v 0 -a B t
S B =
1
2
(v 0 +v B )t

C和B恰好发生碰撞,则有
S C +S B =L
由以上各式解得初速度 v 0 =
2μgL

(3)ABC三者的末速度分别为 v A =v C =
1
3
v
0
(向左)
v B =
2
3
v
0
(向右)
C和B发生碰撞时两者速度立刻互换,则碰后C和B的速度各为
v′ C =
2
3
v
0
(向右)
v′ B =
1
3
v
0
(向左)
碰撞后B和A的速度相等,设B和A保持相对静止一起运动,此时对B和A整体有
f c =2μmg=2ma
隔离B,则B受到的摩擦力为
f′ b =ma
可得f′ b =μmg,说明B和A保持相对静止一起运动
C和B发生碰撞后经过t 0 时间ABC三者速度相同,共同速度为v,向右为正
f c =-2μmg=ma′ c 解得:a′ c =-2μg
f AB =-f C =2μmg=ma′ AB 解得:a′ AB =μg
2
3
v 0 -2μgt 0 =-
1
3
v 0 +μgt 0 =v
解得: t 0 =
v 0
3μg
=
2μgl
3μg
,v=0
答:(1)B、C刚滑上平板车A时,A、B、C三者各自的加速度分别为μg,μg,2μg;
(2)B和C刚滑上平板车时的初速度v 0 的大小为
2μgL

(3)C和B发生碰撞后经过
2μgl
3μg
时间A、B、C三者的速度相同,共同速度为0