如图所示,长为L的轻绳下端悬挂有质量为M的小铁块,开始时铁块保持静止。一颗质量为m的子弹以水平速度v0射向铁块后反向弹回,而铁块在竖直面内做圆周运动,且恰能经过最高点。重力加速度为g,求子弹被水平弹回的速度。
如图所示,长为L的轻绳下端悬挂有质量为M的小铁块,开始时铁块保持静止。一颗质量为m的子弹以水平速度v0射向铁块后反向弹回,而铁块在竖直面内做圆周运动,且恰能经过最高点。重力加速度为g,求子弹被水平弹回的速度。
设子弹打铁块后,铁块的速度为v1,子弹反弹的速度为v2,铁块运动到最高点时速度为v3
子弹打铁块过程中,水平方向动量守恒
……(2分)
铁块从最低点运动到最高点过程中,机械能守恒,
……(2分)
铁块恰能运动到最高点,由牛顿第二定律得
……(2分)
得
联立解得 ……(3分)
评分标准:参考以上标准给分。其它解法只要正确,同样给分。