Question

【题目】细线下吊着一个质量为0．99kg的沙袋，构成一个单摆，摆长为0．9m．一颗质量为0．01kg的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是60°，求子弹射入沙袋前的速度大小v0．（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】300m/s

【解析】

试题分析：子弹射入沙袋后，与沙袋一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒．

设在最低位置时，子弹和沙袋的共同速度为v，则由机械能守恒定律可得：

（m+m0）v2=（m+m0）g（l﹣lcosθ），

设射入沙袋前子弹速度为v，子弹和沙袋一起的瞬间速度为v0，该过程中，系统动量守恒，选子弹的初速度方向为正，由动量守恒定律可得：

mv0=（m+m0）v

代入数据解得：v0=300m/s