题目内容
如图16-3-7所示,质量为m的子弹,以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块,木块的质量为M,绳长为L,子弹停留在木块中,求子弹射入木块后的瞬间绳子中的张力的大小.
![]()
图16-3-7
![]()
解析:
本题物理过程共有两个阶段:射入阶段和圆周运动阶段,射入阶段可以认为木块还未摆动,绳子没有倾斜,子弹和木块所组成的系统水平方向不受外力作用,动量守恒;子弹停留在木块中后以一定的速度做变速圆周运动,绳子倾斜,水平方向有了分力,动量不再守恒.
在子弹射入木块的这一瞬间,系统动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律有:0+mv=(m+M)v1,
解得
.
随后子弹和木块整体以此速度v1向左摆动做圆周运动,在圆周运动的最低点,整体只受重力(m+M)g和绳子的拉力F作用,由牛顿第二定律有(取向上为正方向)
![]()
将v1代入即得:
.
练习册系列答案
相关题目