Question

【題目】如圖所示，在固定的水平桿上，套有質量為m的光滑圓環，輕繩一端拴在環上，另一端系著質量為M的木塊，現有質量為m0的子彈以大小為v0的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中，重力加速度為g，下列說法正確的是（　　）

A. 子彈射入木塊后的瞬間，速度大小為

B. 木塊擺至最高點時，速度大小為

C. 子彈射入木塊后的瞬間，環對輕桿的壓力等于（M+m+m0）g

D. 子彈射入木塊之后，圓環、木塊和子彈構成的系統動量守恒

Answer 1

【答案】B

【解析】

子彈射入木塊的過程遵守動量守恒，由動量守恒定律求出子彈穿入木塊中時子彈和木塊的共同速度，由向心力公式求繩子拉力。子彈射入木塊后的瞬間，對圓環，根據平衡知識分析環對輕桿的壓力大��；

A、子彈射入木塊后的瞬間，取水平向右為正方向，由子彈和木塊系統的動量守恒，則，解得速度大小為，故A錯誤；

B、當木塊擺至最高點時，子彈、木塊以及圓環三者速度相同，以三者為系統水平方向動量守恒，則：，即，故選項B正確；

C、子彈射入木塊后的瞬間，設繩對木塊和子彈的拉力為T，則對木塊和子彈整體根據牛頓第二定律可得：，可知繩子拉力；

子彈射入木塊后的瞬間，對圓環，有：，則由牛頓第三定律知，環對輕桿的壓力大于，故C錯誤；

D、子彈射入木塊之后，圓環、木塊和子彈構成的系統只在水平方向動量守恒，故D錯誤。