题目内容
【题目】如图所示,光滑悬空轨道上静止一质量为3m的小车A,用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为2m的木块B.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块(时间极短),在以后的运动过程中,摆线离开竖直方向的最大角度小于90°,(不计空气阻力)试求 :
(1)子弹射入木块时产生的热量;
(2)木块能摆起的最大高度;
(3)小车A运动过程的最大速度.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)子弹与B瞬间水平的方向动量永恒:,。设产生热量为Q,根据能量守恒有:。
(2)木块到最高点A、B、C三者有相同的水平速度,根据水平方向动量守恒有: 解得:由机械能守恒:解得:。
(3)根据水平方向动量守恒,设小车A运动过程的最大速度为,此时物块速度为,当物块回到原来高度时,小车速度最大, 根据能量守恒: 得。
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