Question

如圖，一顆子彈水平射入一原來靜止的單擺擺球并留在擺球內，結果單擺開始做簡諧運動，其振動圖線如圖所示。已知子彈的質量為m=10g，擺球質量M=10kg。那么根據力學規律和題中（包括圖）提供的信息，對反映振動系統本身性質的物理量、子彈以及子彈和擺球一起運動過程中的守恒量，你能得到那些定量的結果？（g=10m/s²）

Answer 1

(1)擺長4m  (2)振動系統的總能量2J（3）子彈的初速度633m/s

從圖中可以看出，單擺的周期T=4s；振幅A=40cm
（1）根據單擺的周期公式可求得擺長l：l=4m
（2）振動系統的總能量E：E=(m+M)gh=(m+M)g()=2J
（3）子彈的初速度v₀：    
代入數據解得，v₀=633m/s。