Question

【題目】細線下端吊著一個質量為4.8kg的沙袋，形成一個單擺，擺長為2m。一個質量為0.2kg的子彈以100m/s的速度水平射入沙袋并留在沙袋里，隨沙袋一起擺動。求：

（1）子彈射入沙袋的瞬間，沙袋獲得的速度是多大；

（2）子彈射入沙袋中隨沙袋一塊上升的最大高度；

（3）子彈打木塊過程中損失的機械能？

Answer 1

【答案】（1） 4m/s；（2）1.6m；（3）960J

【解析】（1）子彈射入沙袋過程系統動量守恒，以 子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
mv0=（m+M）v共，
解得：v共=4m/s；
（2）子彈射入沙袋后，與沙袋一起從最低位置擺至最高位置的過程中，機械能守恒．由機械能守恒定律可得： （m+M）v共2=（m+M）gh，
解得：h=1.6m；

（3）子彈擊中沙袋過程，由能量守恒定律得： ，
解得：E=960J；