如图,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时沙袋静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°,当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的1/40,则下列结论中正确的是( )
A.v2=v1 B.v1∶v2=41∶42
C.v1∶v2=42∶41 D.v1∶v2=41∶83
如图,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时沙袋静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°,当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的1/40,则下列结论中正确的是( )
A.v2=v1 B.v1∶v2=41∶42
C.v1∶v2=42∶41 D.v1∶v2=41∶83
D
根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示每粒弹丸的质量,由动量守恒得:
第一次:mv1=(M+m)v,
第二次:mv2-(M+m)v=(M+2m)v
可以解得:v1∶v2=41∶83.
故选项D是正确的.