题目内容
【题目】如图所示,一不可伸长的轻质细绳,静止地悬挂着质量为M的木块,一质量为m的子弹,以水平速度v0击中木块,已知M=9m,不计空气阻力.问:
(1)如果子弹击中木块后未穿出(子弹进入木块时间极短),在木块上升的最高点比悬点O低的情况下,木块能上升的最大高度是多少?(设重力加速度为g)
(2)如果子弹在极短时间内以水平速度穿出木块,则在这一过程中子弹、木块组成的系统损失的机械能是多少?
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:(1)因为子弹与木块作用时间极短,子弹与木块间的相互作用力远大于它们的重力,所以子弹与木块组成的系统水平方向动量守恒,
设子弹与木块开始上升时的速度为,设向右为正方向,则
因不计空气阻力,所以系统上升过程中机械能守恒,设木块上升的最大高度为h,
则,得
(2)子弹射穿木块前后,子弹与木块组成的系统水平方向动量守恒,设子弹穿出时木块速度为v2,设向右为正方向:
在这一过程中子弹、木块系统损失的机械能为
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