①设A、B及小车组成的系统最终达到共同速度v共,系统所受合外力为0,满足动量守恒定律,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
m•2v-mv=3mv共,
解得:v共=[1/3]v,
要使A、B恰好不相碰,则A、B及小车共速时A、B刚好相遇,设车长为L,由能量守恒定律得:
μmgL=[1/2]m(2v)2+[1/2]mv2-[1/2]×3m([1/3]v)2,
解得:L=[7v2/3μg];
②A、B均在小车上滑动时,小车所受合外力为0,小车不动.
当B向左滑动到速度为0时,B与小车相对静止,一起向右加速运动,
A、B及小车组成的系统最终达到共同速度.
故只有B向左滑动到速度为0时才有B物体在车上滑行,
设B物体与车相对滑的动的时间为t,由动量定理得:
-μmgt=0-mv,
解得:t=[v/μg];
答:①要想使物体A、B不相碰,平板车的长度至少为[7v2/3μg];
②在第①问的情形中B物体与车相对滑的动的时间为[v/μg].