题目内容
如图所示:质量为M=0.6kg的小沙箱,用长为L=1.60m的细线悬于空中某点,现用玩具手枪以vo=10m/s速度从左向右向沙箱发射质量m=0.2kg的子弹,假设沙箱每次在最低点时,就恰好有一颗子弹与沙箱迎面飞来,射入沙箱并留在其中,不计空气阻力,细线能承受的拉力足够大,子弹与沙箱的作用时间极短,取g=10m/s2,求解下列问题:(1)第一颗子弹射入沙箱时,沙箱的速度是多大?此后沙箱能否作完整的圆周运动,试计算说明。
(2)对于第二颗子弹打入沙箱时沙箱速度的求解,有位同学作了如下的解法:设第二颗子弹打入沙箱后沙厢的速度为v2,则由动量守恒定律:2mv0=(M+2m)v2,故
(3)第三颗子弹打入沙箱时,沙箱的速度为多少?
(4)停止射击后,要使沙箱静止在最低点,射入沙箱的子弹数目为n,则n应取( )
A.只能n=2
B.n为任意奇数
C.n为任意偶数
D.不论n为多少,沙箱均不能静止在最低点
(1)设第一颗子弹射入沙箱时,沙箱的速度为v1,此过程中系统动量守恒。规定向右方向为正方向,则
。 若沙箱能作完整的圆周运动,最低点的速度至少为
,所以此后沙箱不能作完整的圆周运动。其他方法若叙述正确同样可以得分。 (2)不正确。第二颗子弹打入沙箱时,设沙厢的速度为v2,则由动量守恒定律: mv0-(M+m)v1=(M+2m)v2,v2=0 (3)同第1小题,
,
(4)C
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