Question

一根輕繩長(zhǎng)1.6m，一端系在固定支架上，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量為1kg的砂箱，砂箱處于靜止。質(zhì)量為10g的子彈以水平速度v₀＝50m/s打入砂箱，其后以v＝10m/s速度從砂箱穿出。g取10m/s²。求：
①砂箱獲得速度后，上升的最大高度；
②砂箱從最高點(diǎn)返回到最低點(diǎn)處時(shí)，繩對(duì)砂箱的拉力大小。

Answer 1

①8×10^—3m，10.1N

①子彈打入砂箱并穿出過程中，由動(dòng)量守恒定律可得：
，
0.01×50＝1×V₂+0.01×10，
V₂＝0.4m/s。
砂箱在上升過程中，機(jī)械能守恒，有：

②砂箱從最高點(diǎn)返回到最低點(diǎn)處時(shí)，速度變?yōu)閂₂，且做圓周運(yùn)動(dòng)，則：

本題綜合考查了碰撞中動(dòng)量守恒問題以及上下運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒問題，還考查了圓周運(yùn)動(dòng)中受力分析的問題，要求考生認(rèn)真仔細(xì)分析每一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程及運(yùn)動(dòng)過程中遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，才能正確解答出來。