Question

【題目】一根長1m的細繩下端掛著一個質量M=1.99kg的木塊。一質量為m=10g的子彈以v0=400m/s的水平速度擊中木塊且未穿出。取g=10m/s2，求：

（1）木塊獲得的速度；

（2）木塊上擺的高度；

（3）木塊擺回平衡位置時，受到繩的拉力。

Answer 1

【答案】（1），方向水平向右（2）（3）

【解析】

（1）根據系統水平方向動量定律進行求解；

（2）系統機械能守恒，根據系統機械能守恒定律進行求解；

（3）在最低點根據牛頓第二定律進行求解即可；

（1）子彈擊中木塊過程水平方向動量守恒，以向右為正方向，根據動量守恒定律可得：

代入數據可以得到：，方向水平向右；

（2）將子彈和木塊看成整體，整體機械能守恒，則：

則木塊上升的高度為：；

（3）整體機械能守恒，木塊從最高點再次回到最低點時速度大小仍為，方向水平向左

在最低點對整體根據牛頓第二定律：

代入數據可以得到：。