题目内容
(15分)用冲击摆可以测量高速飞行的子弹的速度。实际的冲击摆系统是比较很复杂的,我们可以把它简化成如下模型。如图,将质量为Hi1的沙箱用木可伸长的轻绳悬挂起籴(沙箱的尺寸远小子绳长度),只能在竖直平面内摆动不会在水平面内转动。设绳长为L,幵始时沙箱静止,一质量Sm2的子弹沿水平方向在极短的时间内射入,子弹未穿出沙箱并和沙箱一起摆动。现测出沙箱偏离平衡位置的最大角度为a (
),(沙箱摆动过程空气阻力不计)
试计算:(1)子弹射入沙箱前的速度Vo,
(2)当沙箱再次摆回最低点时,恰有第二颗同样的子弹再以V0射入并留在沙箱内,求子弹射入瞬间它们的共同速度。
![]()
解:(1)子弹射入沙箱后,和沙箱一起上摆的过程中,机械能守恒
设子弹射入沙箱后的速度为![]()
则:
(3分)
(2分)
子弹射入沙箱过程中动量守恒,
(3分)
(2分)
(2)沙摆再次回来时速度为
(1分)
由动量守恒得
(2分)
再由
得
=0 (2分)
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