Question

【題目】細線下吊著一個質量為0．99kg的沙袋，構成一個單擺，擺長為0．9m．一顆質量為0．01kg的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動．已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是60°，求子彈射入沙袋前的速度大小v0．（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】300m/s

【解析】

試題分析：子彈射入沙袋后，與沙袋一起從最低位置擺至最高位置的過程中，機械能守恒．

設在最低位置時，子彈和沙袋的共同速度為v，則由機械能守恒定律可得：

（m+m0）v2=（m+m0）g（l﹣lcosθ），

設射入沙袋前子彈速度為v，子彈和沙袋一起的瞬間速度為v0，該過程中，系統動量守恒，選子彈的初速度方向為正，由動量守恒定律可得：

mv0=（m+m0）v

代入數據解得：v0=300m/s