Question

【題目】如圖所示，一根輕繩長1.6m，一端系在固定支架上，另一端懸掛一個質(zhì)量為1kg的砂箱。砂箱處于靜止。質(zhì)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）砂箱和子彈作為一個系統(tǒng)共同損失的機(jī)械能；

（2）砂箱獲得速度后，上升的最大高度。

（3）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

【答案】(1) 11.92J (2) 0.008m (3) 10.1N

【解析】（1）子彈射穿砂箱過程系統(tǒng)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： ，代入數(shù)據(jù)解得： ，

能量守恒定律得： ，代入數(shù)據(jù)解得： ；

（2）對木塊，由機(jī)械能守恒定律得： ，

代入數(shù)據(jù)解得： ；

（3）在最低點，由牛頓第二定律得：

，代入數(shù)據(jù)解得： ；