题目内容
【题目】如图所示，一个沙袋用无弹性的细绳悬于
点，开始时时沙袋处于静止．弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一颗弹丸以速度
，打入沙袋后二者共同摆的最大摆角为
．当沙袋第一次返回图示位置时，第二颗弹丸恰好以水平速度
击中沙袋，使沙袋向右摆动，且最大摆角仍为
．若弹丸质量是沙袋质量的
倍，则以下结论中正确的是（ ）
A. 
B. 
C. 
D. 
【答案】D
【解析】试题分析：子弹射入沙袋过程，由于内力远大于外力，系统的动量守恒．子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒，当他们第1次返回图示位置时，速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度，根据动量守恒定律求解．
设子弹的质量为m，则沙袋质量为
．取向右方向为正，第一次射入过程，根据动量守恒定律得： 
．根据系统沙袋又返回时速度大小仍为
，但方向向左，第2粒弹丸以水平速度
击中沙袋过程：根据动量守恒定律
子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程中，设细绳长为
，由机械能守恒得
得
，可见v与系统的质量无关，因两次向上的最大摆角均为60°故
联立得
，故D正确．
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