Question

如图，长为l＝0.5m的细绳，上端固定于O点，下端悬挂质量为M＝0.99kg的沙箱。一颗质量为的子弹，以的水平速度射入沙箱并留在其中。。求：

（1）子弹和沙箱开始做圆周运动的初速度v；
（2）子弹打入沙箱的过程中产生的内能E；
（3）子弹和沙箱能否通过圆周的最高点？
 

Answer 1

（1）6.0m/s        （2）1782J   （3）能通过

（1）以子弹和沙箱为研究对象，由动量守恒定律
（3分）
求出（2分）
（2）由能量守恒（3分）
求出E＝1782（J）        （2分）
（3）设子弹和沙箱能到达圆周最高点需要的最小速度为v_min
此时重力提供向心力
（2分）
求出（1分）
设子弹和沙箱能到达圆周最高点，到达最高点的速度为
由机械能守恒定律
（2分）
求出（1分）
因为
所以子弹和沙箱能通过圆周的最高点（2分）