Question

【题目】如图所示，光滑悬空轨道上静止一质量为3m的小车A，用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为2m的木块B.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块（时间极短），在以后的运动过程中，摆线离开竖直方向的最大角度小于90°，（不计空气阻力）试求 :

(1)子弹射入木块时产生的热量;

(2)木块能摆起的最大高度;

(3)小车A运动过程的最大速度.

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）子弹与B瞬间水平的方向动量永恒：，。设产生热量为Q，根据能量守恒有：。

（2）木块到最高点A、B、C三者有相同的水平速度，根据水平方向动量守恒有： 解得：由机械能守恒：解得：。

（3）根据水平方向动量守恒，设小车A运动过程的最大速度为，此时物块速度为，当物块回到原来高度时，小车速度最大， 根据能量守恒： 得。