Question

一根轻绳长1.6m，一端系在固定支架上，另一端悬挂一个质量为1kg的砂箱，砂箱处于静止。质量为10g的子弹以水平速度v₀＝50m/s打入砂箱，其后以v＝10m/s速度从砂箱穿出。g取10m/s²。求：
①砂箱获得速度后，上升的最大高度；
②砂箱从最高点返回到最低点处时，绳对砂箱的拉力大小。

Answer 1

①8×10^—3m，10.1N

①子弹打入砂箱并穿出过程中，由动量守恒定律可得：
，
0.01×50＝1×V₂+0.01×10，
V₂＝0.4m/s。
砂箱在上升过程中，机械能守恒，有：

②砂箱从最高点返回到最低点处时，速度变为V₂，且做圆周运动，则：

本题综合考查了碰撞中动量守恒问题以及上下运动过程中机械能守恒问题，还考查了圆周运动中受力分析的问题，要求考生认真仔细分析每一个运动过程及运动过程中遵循的运动规律，才能正确解答出来。