Question

细线下面吊着一个质量为0.99kg的沙袋，构成一个单摆，摆长为10cm．一颗质量为10g的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是60°，g=10m/s²，求子弹射入沙袋前的速度（　　）

A．100m/s

B．99m/s

C．200m/s

D．198m/s

Answer 1

分析：沙袋与子弹一起摆动的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出子弹射入沙袋瞬间的速度．
子弹击中沙袋的过程中系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出子弹击中沙袋前的速度．

解答：解：沙袋与子弹一起摆动的过程中，机械能守恒，则由机械能守恒定律可得：
（M+m）gL（1-cos60°）=

1

2

（M+m）v² ，
则得：v=

2gL(1-cos60°)

=

2×10×0.1×(1- 1 2 )

m/s=1m/s
子弹击中木块的过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可得：mv₀=（M+m）v，
则得：v₀=

M+m

m

v=

0.99+0.01

0.01

×1m/s=100m/s．即子弹射入沙袋前的速度为100m/s．
故选：A

点评：分析清楚物理过程，应用机械能守恒定律、动量守恒定律即可正确解题．