问题描述:
如图所示,为一个冲击摆,它可以用来测量高速运动的子弹的速率.一质量m=10g的子弹,以一定水平速度v射入冲击摆的木质摆锤中,冲击摆的摆锤上升至最大高度时摆线与竖直方向的夹角为θ=60°,设摆锤质量M=1.00kg,摆长L=1.6m.运动过程不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)子弹击中摆锤后两者的共同速度是多大?
(2)子弹的初速度v是多大?
最佳答案:
(1)摆锤和子弹一起上升过程机械能守恒,则有:
1 |
2 |
代入数据解得子弹击中摆锤后两者的共同速度为:v共=4m/s
(2)子弹进入木质摆锤的过程中,内力远大于外力,系统动量守恒,取向右为正方向,则由动量守恒定律得:
mv=(m+M)v共
代入数据,解得子弹的初速度:v=404m/s
答:(1)子弹击中摆锤后两者的共同速度是4m/s.
(2)子弹的初速度v是404m/s.