Question

【题目】冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置．如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动．若子弹射击砂箱时的速度为，测得冲击摆的最大摆角为，砂箱上升的最大高度为，则当子弹射击砂箱时的速度变为时，下列说法正确的是（ ）

A. 整个过程中，子弹和砂箱总动量守恒 B. 整个过程中，子弹和砂箱机械能守恒

C. 砂箱上升的最大高度将变为 D. 砂箱上升的最大高度将变为

Answer 1

【答案】D

【解析】设子弹的质量为，砂箱的质量为，砂箱上升的最大高度为，最大偏转角为，冲击摆的摆长为．以子弹和砂箱作为整体，在子弹和砂箱一起升至最高点的过程中，由机械能守恒，由机械能守恒定律得： ；解得： ．在子弹射入砂箱的过程中,系统的动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得：

mv=(m+M)v共，解得：

合外力冲量不为零，整个过程中，子弹和砂箱总动量不守恒，故A错误；子弹射入砂箱最终一起运动，非弹性碰撞有能量损失，故B错误．由公式可知，当增大为时，砂箱上升的最大高度将变为.故C错误，D正确.故选D．