Question

如圖所示，在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為M=0.39kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在木塊正上方1m處有一個(gè)固定懸點(diǎn)O，在懸點(diǎn)O和木塊之間連接一根長(zhǎng)度為1m的輕繩（輕繩不可伸長(zhǎng)）。有一顆質(zhì)量為m = 0.01kg的子彈以400m/s的速度水平射入木塊并留在其中，隨后木塊開(kāi)始繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。g取10m/s²。求：
（1）當(dāng)木塊剛離開(kāi)水平面時(shí)的速度；
（2）當(dāng)木塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)輕繩對(duì)木塊的拉力多大？

Answer 1

（1）10m/s（2）20 N

答案：（1）設(shè)子彈射入木塊后共同速度為V，則
mV₀=" (M" + m) V                               ①   
所以         ②   
（2）設(shè)木塊在最高點(diǎn)速度為V₁，繩子對(duì)木塊拉力為F,由機(jī)械能守恒得
       ④   
由牛頓定律得
                     ⑤  
由④．⑤聯(lián)立，  解得   F =" 20" N                   ⑥