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    在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量为m=0.5kg的光滑金属圆环．一根长为L=1m的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为M=2kg的木块，如图所示．现有一质量为m=20g的子弹以v=1000m/s的水平速度射穿木块，子弹穿出木块后的速度为u=200m/s （不计空气阻力和子弹与木块作用的时间），试问：
    （1）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？
    （2）当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大？
    （3）当木块第一次返回到最低点时，水平杆对环的作用力是多大？

    【答案】分析：木块与圆环一起向右摆动的过程中，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒．当两者水平速度相同时向右摆到最大高度，
    由动量守恒和机械能守恒结合求解木块向右摆动的最大高度．
    木块从最高点返回最低点的过程中，满足水平方向动量守恒和机械能守恒，再由两大守恒定律列方程求解木块第一次返回到最低点时的速度．
    解答：解：（1）设子弹从木块中穿出时木块的速度为v1
    在子弹与木块的相互作用的过程中两者动量守恒：
    mv=mu+Mv1
    解之得：v1=8m/s
    在木块与圆环一起向右运动的过程中，两者满足水平方向动量守恒，机械能守恒；
    Mv1（M+m）v2
    Mv12=（M+m）v22+Mgh，
    解得：h=0.64m；
    （2）木块从最高点返回最低点的过程中，由水平方向动量守恒、机械能守恒得：
    （M+m）v2=mv3+mv4
    （M+m）v22+Mgh=mv32+Mv42，
    解得：v3=12.8m/s，v4=4.8m/s
    v3=0，v4=8m/s（舍去）
    （3）第一次返回到最低点时，木块的速度
    v4=4.8m/s，圆环的速度v3=12.8m/s，
    绳子拉力 T1-Mg=M
    解得：T1=148N
    对小环：N1=T1+mg=153N
    答：（1）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为0.64m
    （2）当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是4.8m/s
    （3）当木块第一次返回到最低点时，水平杆对环的作用力是153N
    点评：本题是连接体机械能守恒和水平方向动量守恒问题，研究对象只能针对系统，对单个物体机械能不守恒．
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    （1）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？
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    ①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；
    ②木块所能达到的最大高度．

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    （1）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？
    （2）当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大？
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    (1)当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？

    (2)当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大？

    (3)当木块第一次返回到最低点时，水平杆对环的作用力是多大？

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    在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为m=0.5 kg的光滑金属圆环.一根长为L=1 m的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为M=2 kg的木块,如图4-3-14所示.现有一质量为m0=20 g的子弹以v0=1 000 m/s的水平速度射穿木块，子弹穿出木块后的速度为v=200 m/s(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间)，试问：

    图4-3-14

    (1)当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？

    (2)当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大？

    (3)当木块第一次返回到最低点时，水平杆对环的作用力是多大？

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