(2009•广东)如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C相距l=1.0m物块A以速度v0=10m/s沿水平方向与B正碰
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解题思路:该题要分清过程,过程Ⅰ为AB碰撞过程,该过程为完全非弹性碰撞过程;过程Ⅱ为AB粘在一块克服地面摩擦运动1m的过程,这一过程可由动能定理计算,也可由匀变速直线运动的知识计算,过程Ⅲ为可能是完全非弹性碰撞,也可能是弹性碰撞,也可能是完全弹性碰撞;根据不同的碰撞,AB、C系统损失的能量也不一样,所以AB球的方向可能与C同向、也可能为零、也可能与C反向.要分三种情况讨论

(1)设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得mv0=2mv1

设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得−μmgl=

1

2m

v22−

1

2m

v21

联立以上各式解得v2=4m/s该过程为完全非弹性碰撞,

(2)若AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得2mv2=(2+k)mv3

代入数据解得k=2

此时AB的运动方向与C相同

若AB与C发生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒得

2mv2=2mv3+kmv

1

2•2m

v22=

1

2•2m

v23+

1

2•kmv2

联立以上两式解得

v 3=

2−k

2+kv2

v=

4

2+kv2

代入数据解得k=6

此时AB的运动方向与C相反

若AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得2mv2=kmv

代入数据解得k=4

总上所述得 当2≤k<4时,AB的运动方向与C相同

当k=4时,AB的速度为0

当4<k≤6时,AB的运动方向与C相反.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;动能定理的应用.

考点点评: 该题第一问较为简单,第二问稍难.只要注意到碰撞过程中能量个关系和动量守恒,这样就不会无从下手了