(1)一开始A与水平地面之间的滑动摩擦力f1=μmg,A向右加速运动.
由动能定理得:(F-f1)s=mv12…①
A、B两木块的碰撞瞬间,内力的冲量远大于外力的冲量,
由动量守恒定律得:m v1=(m+m)v2…②
由①②解得:v2=2m/s.
A、B碰撞过程时间极短,所以C此时的速度为0.
A、B、C的速度是2m/s,2m/s,0.
(2)碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,AB整体、C受滑动摩擦力分别为f2=3μmg、f3=μmg,
选三个物体构成的整体为研究对象,外力之和为零,则:
2mv2=(2m+m)v3 …③.
①②③联立得:v3=
,
再代入数据可得v3=m/s…④
所以最终A、B、C的速度是m/s
(3)设AB整体、C向前移动的位移分别为s1、s2,对于AB整体运用动能定理有:
(F-f2)s1-f3s1=×2mv32-×2mv22,
对于C:f3s2=mv32…⑤
C相对于AB的位移为s3,由几何关系得:s3+s2=s1…⑥
由②③④⑤⑥解得:s3=s=m.
要使C完全离开B,C相对于A的位移
L≤s3=m
要使C不脱离木板A,则:L≥s3,
解得:L≥m.
要使C完全离开B并不脱离木板A,每块木板的长度应满足m≤L≤m
答:(1)碰撞后的瞬间A、B、C的速度各是2m/s,2m/s,0.
(2)最终A、B、C的速度又是m/s.
(3)要使C完全离开B并不脱离木板A,每块木板的长度应满足m≤L≤m.