Question

如图所示,一颗质量为m=10 g的子弹以水平速度v₀=200 m/s击穿一个静止的沙袋后,速度减小为v=100 m/s.沙袋击穿后,上升的最大高度为h=0.2 m.取g=10 m/s²,求:

(1)沙袋的质量.

(2)这一过程中系统的内能增加了多少?

Answer 1

(1)0.5 kg  (2)149 J

解析：(1)设沙袋被击穿后速度为v′,由机械能守恒,得Mgh=Mv′²

v′==2 m/s

子弹打击沙袋过程动量守恒

mv₀=mv+Mv′

M= kg=0.5 kg.

(2)由能量守恒得mv₀²=mv²+Mv′²+ΔU

则ΔU=(200-50-1) J=149 J.