(1)C做自由落体运动,下降高度为2L时的速度为v0,根据vt2-v02=2ax得
v0=2
gl
(2)此时细绳被拉直,B、C速度的大小立即变成v,设绳子对B、C的冲量大小为I,根据动量定理得
对B I=3mv
对C-I=mv-mv0
解得B、C速度的大小v=
gL
2
(3)设C物体的质量为km,A、B之间的动摩擦因数为μ
由(2)可知,细绳被拉直时B、C速度的大小v?=
v0k 3+k
此后B物体的加速度 kmg-μ?3mg=(3m+km)a1
a1=
=kmg?μ?3mg 3m+km
gk?3μ 3+k
A物体的加速度 μ?3mg=6ma2
a2=
=μ?3mg 6m
gμ 2
经时间t,B物体的速度 v1=v'+a1t
B物体的位移 x1=v′t+
a1t21 2
同样,A物体的速度 v2=a2t
A物体的位移 x2=
a2t21 2
(i)根据题意,若k=1,当v1=v2时,x1-x2=
,解μ=0.4;L 2
(ii)要使v1=v2时,x1-x2=L,利用(i)求得的动摩擦因数μ,
可得k=
=1.29;9 7
即C物体的质量至少为1.29m时,才可以使B物体从A上滑下来.