Question

一根輕繩長1.6m，一端系在固定支架上，另一端懸掛一個質量為1kg的砂箱，砂箱處于靜止。質量為10g的子彈以水平速度v₀＝50m/s打入砂箱，其后以v＝10m/s速度從砂箱穿出。g取10m/s²。求：
①砂箱獲得速度后，上升的最大高度；
②砂箱從最高點返回到最低點處時，繩對砂箱的拉力大小。

Answer 1

①8×10^—3m，10.1N

①子彈打入砂箱并穿出過程中，由動量守恒定律可得：
，
0.01×50＝1×V₂+0.01×10，
V₂＝0.4m/s。
砂箱在上升過程中，機械能守恒，有：

②砂箱從最高點返回到最低點處時，速度變為V₂，且做圓周運動，則：

本題綜合考查了碰撞中動量守恒問題以及上下運動過程中機械能守恒問題，還考查了圓周運動中受力分析的問題，要求考生認真仔細分析每一個運動過程及運動過程中遵循的運動規律，才能正確解答出來。