问题
计算题
如图所示,质量为M2=18kg的天车放在光滑轨道上,天车下用一根长L=l m的轻绳系一质量M1=1.99 kg的木块,一质量m=0.01 kg的子弹,以速度v0水平射入木块并留在其中,之后测得木块能摆起的最大摆角θ= 60°。求子弹的速度v0。
答案
解:子弹打M1瞬间,m和M1水平方向动量守恒,而打后M1摆动过程中,m、M1和M2水平方向动量守恒,机械能守恒
子弹打M1时有:mv0=(M1+m)v1
从射入到木块摆至最高点过程中,有:(M1+m)v1=(M1+M2+m)v0'
摆动过程中,对系统机械能守恒:-cos 60°)
由以上几式可得v0=666.7 m/s