Question

長(zhǎng)度1m的輕繩下端掛著一質(zhì)量為9.99kg的沙袋，一顆質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的速度水平射入沙袋（未穿出），求在子彈射入沙袋后的瞬間，懸繩的拉力是多大？（設(shè)子彈與沙袋的接觸時(shí)間很短，g取10m/s²）

Answer 1

分析：子彈射入沙袋的過(guò)程，對(duì)它們組成的系統(tǒng)，由于子彈與沙袋的接觸時(shí)間很短，重力和繩子拉力的沖量很小，可忽略不計(jì)，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．先由動(dòng)量守恒定律求出子彈射入沙袋后的共同速度．再運(yùn)用牛頓第二定律求解即可．

解答：解：子彈射入沙袋的過(guò)程，對(duì)它們組成的系統(tǒng)，遵守動(dòng)量守恒定律，取子彈射入前的速度方向?yàn)檎�方向，則得：
mv₀=（M+m）v
解得：v=

mv0

M+m

=

0.01×500

9.99+0.01

m/s=0.5m/s
子彈射入沙袋后的瞬間，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，則由牛頓第二定律得：
F-(M+m)g=(M+m)

v2

l

，
解得：F=(M+m)g+(M+m)

v2

l

=(9.99+0.01)×10N+(9.99+0.01)

0.52

1

N=102.5N
答：在子彈射入沙袋后的瞬間，懸繩的拉力是102.5N．

點(diǎn)評(píng)：分析清楚物理過(guò)程，知道子彈射擊過(guò)程遵守動(dòng)量守恒，應(yīng)用牛頓第二定律和和向心力結(jié)合求解拉力，都是常用的方法和思路．