Question

如圖，長為l＝0.5m的細繩，上端固定于O點，下端懸掛質量為M＝0.99kg的沙箱。一顆質量為的子彈，以的水平速度射入沙箱并留在其中。。求：

（1）子彈和沙箱開始做圓周運動的初速度v；
（2）子彈打入沙箱的過程中產生的內能E；
（3）子彈和沙箱能否通過圓周的最高點？
 

Answer 1

（1）6.0m/s        （2）1782J   （3）能通過

（1）以子彈和沙箱為研究對象，由動量守恒定律
（3分）
求出（2分）
（2）由能量守恒（3分）
求出E＝1782（J）        （2分）
（3）設子彈和沙箱能到達圓周最高點需要的最小速度為v_min
此時重力提供向心力
（2分）
求出（1分）
設子彈和沙箱能到達圓周最高點，到達最高點的速度為
由機械能守恒定律
（2分）
求出（1分）
因為
所以子彈和沙箱能通過圓周的最高點（2分）