Question

【题目】如图所示，质量为M=1㎏的圆环套在光滑的杆上，杆的下端通过轻绳与质量为m=9㎏的物块相连，绳子的长度l=0.4m.开始时圆环与木块均保持静止，有一玩具子弹质量为m0=0.1㎏以v0=40m/s的速度水平向右射入物块，作用时间极短，并镶嵌其中，求：

（1）从子弹打入木块到第一次摆到与杆同高的位置的过程中，轻绳对圆环做的功.

（2）物块摆动的最大高度.

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）子弹打入木块的过程，子弹、木块水平方向动量守恒，设打入后速度为v1：

设物块摆动的最大高度为h，此时木块与圆环速度相等，为v2，整个过程水平方向动量守恒、机械能守恒：

联立解得：

，h=0.4m

此时子弹、木块与杆同高。

根据动能定理，此过程轻绳对圆环做的功： 。

（2）物块摆动的最大高度为0.4m。