A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。A的左端和B的右端相接触。两板的质量皆为,长度皆为.C是一质量为的小物块.现给它一初速度,使它从B板的左端开始向右滑动.已知地面是光滑的,而C与A、B之间的动摩擦因数皆为.求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动.取重力加速度
解:先假设小物块C在木板B上移动距离后,停在B上.这时A、B、C三者的速度相等,设为V.由动量守恒得:
①
在此过程中,木板B的位移为,小木块C的位移为.由功能关系得
相加得 ②
解①、②两式得
③
代入数值得: ④
板的长度在.这说明小物块C不会停在B板上,而要滑到A板上.设C刚滑到A板上的速度为,此时A、B板的速度为,则由动量守恒得
⑤
由功能关系得: ⑥
以题给数据代入解得
由于必是正数,故合理的解是
, ⑦
⑧
当滑到A之后,B即以做匀速运动.而C是以的初速在A上向右运动.设在A上移动了距离后停止在A上,此时C和A的速度为,由动量守恒得
⑨
解得 ⑩
由功能关系得
解得
比A板的长度小,故小物块C确实是停在A板上.最后A、B、C的速度分别为,,.