Question

【題目】如圖所示，光滑懸空軌道上靜止一質量為3m的小車A，用一段不可伸長的輕質細繩懸掛一質量為2m的木塊B.一質量為m的子彈以水平速度v0射入木塊（時間極短），在以后的運動過程中，擺線離開豎直方向的最大角度小于90°，（不計空氣阻力）試求 :

(1)子彈射入木塊時產生的熱量;

(2)木塊能擺起的最大高度;

(3)小車A運動過程的最大速度.

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）子彈與B瞬間水平的方向動量永恒：，。設產生熱量為Q，根據能量守恒有：。

（2）木塊到最高點A、B、C三者有相同的水平速度，根據水平方向動量守恒有： 解得：由機械能守恒：解得：。

（3）根據水平方向動量守恒，設小車A運動過程的最大速度為，此時物塊速度為，當物塊回到原來高度時，小車速度最大， 根據能量守恒： 得。