Question

如图，一颗子弹水平射入一原来静止的单摆摆球并留在摆球内，结果单摆开始做简谐运动，其振动图线如图所示。已知子弹的质量为m=10g，摆球质量M=10kg。那么根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映振动系统本身性质的物理量、子弹以及子弹和摆球一起运动过程中的守恒量，你能得到那些定量的结果？（g=10m/s²）

Answer 1

(1) 摆长 4m  (2) 振动系统的总能量2J（3）子弹的初速度633m/s

  

解析:

从图中可以看出，单摆的周期T=4s；振幅A=40cm

（1）根据单摆的周期公式可求得摆长l：l=4m

（2）振动系统的总能量E：E=(m+M)gh=(m+M)g()=2J

（3）子弹的初速度v₀：    

         代入数据解得，v₀=633m/s。