Question

【题目】如图所示，一根轻绳长1.6m，一端系在固定支架上，另一端悬挂一个质量为1kg的砂箱。砂箱处于静止。质量为10g的子弹以水平速度V0＝50m/s打入砂箱，其后以V＝10m/s速度从砂箱穿出。g取10m/s2。求：

（1）砂箱和子弹作为一个系统共同损失的机械能；

（2）砂箱获得速度后，上升的最大高度。

（3）砂箱从最高点返回到最低点处时，绳对砂箱的拉力大小。

Answer 1

【答案】(1) 11.92J (2) 0.008m (3) 10.1N

【解析】（1）子弹射穿砂箱过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得： ，代入数据解得： ，

能量守恒定律得： ，代入数据解得： ；

（2）对木块，由机械能守恒定律得： ，

代入数据解得： ；

（3）在最低点，由牛顿第二定律得：

，代入数据解得： ；