Question

如圖8-8-5所示，擺的質(zhì)量M=2.98 kg，擺線長 1 m，子彈的質(zhì)量是20 g，以210 m/s的水平速度射入擺中，又以61 m/s 的速度射出.子彈射出時擺線受到的拉力是_______N.

圖8-8-5

Answer 1

解析：求出子彈穿出時擺線的速度，就能求出擺線的拉力.選子彈與擺為一系統(tǒng)，當(dāng)子彈穿入擺時，擺就向右偏轉(zhuǎn)，這時系統(tǒng)在水平方向所受的合力就不為零了，但由于子彈與擺作用時間極短，可以認(rèn)為子彈穿過擺后，擺仍在平衡位置，在作用前和作用后的兩個瞬時系統(tǒng)動量是守恒的.當(dāng)子彈穿過擺后，擺由平衡位置向右擺動的過程中，系統(tǒng)動量就不守恒了，因此：

mv₀=mv′+MV′

    V′= m/s=1 m/s

    子彈穿出后擺做圓周運動，拉力F_T和重力Mg的合力作向心力

    F_T-Mg=M

    F_T= Mg+M=2.98×(9.8+1) N=32.2 N.

    答案：32.2