Question

【题目】细线下端吊着一个质量为4.8kg的沙袋，形成一个单摆，摆长为2m。一个质量为0.2kg的子弹以100m/s的速度水平射入沙袋并留在沙袋里，随沙袋一起摆动。求：

（1）子弹射入沙袋的瞬间，沙袋获得的速度是多大；

（2）子弹射入沙袋中随沙袋一块上升的最大高度；

（3）子弹打木块过程中损失的机械能？

Answer 1

【答案】（1） 4m/s；（2）1.6m；（3）960J

【解析】（1）子弹射入沙袋过程系统动量守恒，以 子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=（m+M）v共，
解得：v共=4m/s；
（2）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．由机械能守恒定律可得： （m+M）v共2=（m+M）gh，
解得：h=1.6m；

（3）子弹击中沙袋过程，由能量守恒定律得： ，
解得：E=960J；