Question

細線下面吊著一個質量為0.99kg的沙袋，構成一個單擺，擺長為10cm．一顆質量為10g的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動．已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是60°，g=10m/s²，求子彈射入沙袋前的速度（　　）

A．100m/s

B．99m/s

C．200m/s

D．198m/s

Answer 1

分析：沙袋與子彈一起擺動的過程中機械能守恒，由機械能守恒定律可以求出子彈射入沙袋瞬間的速度．
子彈擊中沙袋的過程中系統動量守恒，由動量守恒定律可以求出子彈擊中沙袋前的速度．

解答：解：沙袋與子彈一起擺動的過程中，機械能守恒，則由機械能守恒定律可得：
（M+m）gL（1-cos60°）=

1

2

（M+m）v² ，
則得：v=

2gL(1-cos60°)

=

2×10×0.1×(1- 1 2 )

m/s=1m/s
子彈擊中木塊的過程中，系統動量守恒，由動量守恒定律可得：mv₀=（M+m）v，
則得：v₀=

M+m

m

v=

0.99+0.01

0.01

×1m/s=100m/s．即子彈射入沙袋前的速度為100m/s．
故選：A

點評：分析清楚物理過程，應用機械能守恒定律、動量守恒定律即可正確解題．