Question

一道高二物理题：

如图所示三块质量均为m，长度均为L的木块，木块1和木块2重叠放置在光滑的水平桌面上，木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，木块3碰撞前得动能应满足什么条件？设木块之间的动摩擦因数为μ？

Answer 1

请自己动手画图吧，为了真正的锻炼你的思路，提示如下：一个很重要的已知条件“光滑的水平桌面上”，说明了木块1、2、3这三个组成的系统不受外力，碰撞前后符合动量守恒定律，那么设木块3碰撞前速度为V0，碰撞后共同速度为Vt，则对整个系统有mv0=3mvt，所以当碰撞后三者做共同运动的Vt=V0/3。对于木块1，在这个过程中，速度由0变为Vt，所受外力为摩擦力，加速度为a=g/μ，所以这段运动的位移可用带V0的表达式来求得，对于木块3，从碰撞到运动状态稳定，速度由V0变为Vt=V0/3，所受外力同样也是摩擦力，加速度为a=-g/μ，运动位移也可用V0来表示，画图可以得出来木块3的位移减去木块1的位移差正好就是木块长L。那么可以得出来v0的表达式了，结果您自己动手哦。

Answer 2

如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，则木块123拥有相同的速度，而且木块1有一半恰好在木块木块三的外面，也就是说木块1只有一半在木块三上面，还有一半悬空。木块1在过程中受到的合外力为umg
F1=umg
a1=ug
mv3=3mv共
v共的平方等于2ug*1.5L
则v共的平方=3ugL
则木块三的动能为13.5umgL