题目内容
【题目】如图所示,足够长的光滑细杆PQ水平固定,质量为2m的物块A穿在杆上,可沿杆无摩擦滑动,质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上,整个装置处于静止状态,A、B可视为质点。若把A固定,让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B(时间极短,子弹未穿出)后,物块B恰好能达到水平杆PQ位置,则( )
A.在子弹射入物块B的过程中,子弹和物块B构成的系统,其动量和机械能都守恒
B.子弹射入物块B的初速度v0=100
C.若物块A不固定,子弹仍以v0射入,物块B仍能摆到水平杆PQ位置
D.若物块A不固定,子弹仍以v0射入,当物块B摆到最高点时速度为
【答案】BD
【解析】
A.在子弹射入物块B的过程中,子弹和物块B构成的系统,合外力冲量远小于内力冲量,其动量守恒,但由于要产生内能,所以机械能不守恒,故A错误;
B.子弹和木块一起向上摆至最高点,由机械能守恒有
解得
子弹射入木块过程由动量守恒得
解得
故B正确;
C.若物块A不固定,子弹仍以v0射入后,子弹和木块的动能转化为物块A和物块B的动能和物块B的重力势能,所以物块B的上摆高度小于物块A固定时的高度,故C错误;
D.子弹射入木块过程由动量守恒得
解得
当物块A、B和子弹具有相同的速度时,物块B摆到最高点,则有
解得
故D正确。
故选BD。
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