Question

如图，一颗子弹水平射入一原来静止的单摆摆球并留在摆球内，结果单摆开始做简谐运动，其振动图线如图所示．已知子弹的质量为m=

Answer 1

解题思路：从图中可以看出，单摆的周期T=4s；振幅A=40cm，根据单摆的周期公式求出摆长，根据能量守恒可以求出振动系统的总能量，根据机械能守恒及动量守恒求出子弹的初速度．

从图中可以看出，单摆的周期T=4s；振幅A=40cm

根据单摆的周期公式T＝2π

l

g可求得摆长l：l=4m

振动系统的总能量E：E=（m+M）gh=（m+M）g（l−

l2−A2）=2J

子弹的初速度v₀：Ek＝

1

2(m+M)2＝(m+M)gh＝2J

mv₀=（m+M）v

代入数据解得，v₀=633m/s．

答：单摆的周期为4s；振幅为40cm，摆长为4m，振动系统的总能量为2J，子弹的初速度为633m/s

点评：

本题考点： 横波的图象；功能关系；单摆．

考点点评： 本题主要考查了同学们读图及根据系统守恒量求解问题的能力，要求同学们能根据图象读出有效信息，难度适中．