问题描述:
如图所示,一子弹击中一块用长为L的细绳拴接的木块,并与木块一起运动,问要使木块能在竖直平面内做完整的圆周运动,子弹的速度至少为___.(设子弹质量为m,木块质量为M,重力加速度为g)最佳答案:
木块恰能在竖直平面内做完整的圆周运动时,在最高点,由重力充当向心力,则有:
(M+m)g=(M+m)
| ||
L |
木块从最低点到最高点的过程,由机械能守恒定律得知重力势能的增加等于动能的减少,即有:
(M+m)g•2L=
1 |
2 |
v | 22 |
1 |
2 |
v | 21 |
子弹击中木块的过程,取子弹原来的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v2;
联立解得:v0=
M+m |
m |
2gL |
故答案为:
M+m |
m |
2gL |