Question

長度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間很短，g取10m/s²）

Answer 1

子彈射入沙袋的過程，對它們組成的系統(tǒng)，遵守動量守恒定律，取子彈射入前的速度方向為正方向，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．