题目内容
【题目】细线下吊着一个质量为m1的沙袋,构成一个单摆,摆长为l.一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中,随沙袋一起摆动(不计空气阻力).已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ,
(1)求射入后子弹和沙袋的共同速度.
(2)求子弹射入沙袋前的速度.
【答案】
(1)解:设射入后子弹和沙袋的共同速度为v1,子弹和沙袋沿圆弧向上摆至最高点的过程,根据机械能守恒定律有
,
解得 .
答:射入后子弹和沙袋的共同速度为 ;
(2)解:设子弹射入沙袋前的速度为v0,规定子弹的方向为正方向,根据动量守恒定律有:mv0=(m+m1)v1,
解得 .
答:子弹射入沙袋前的速度为 .
【解析】(1)根据沙袋摆动时的最大摆角,结合机械能守恒定律求出射入后子弹和沙袋的共同速度.(2)对子弹和沙袋组成的系统运用动量守恒,结合动量守恒定律求出子弹射入沙袋前的速度.
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