hce_kmu
110年
物理及化學
第 6 題
The ballistic pendulum has mass $10\text{ kg}$. A bullet of $300\text{ g}$ moves at the speed of $v_0$ right before hitting the pendulum. How much is the height $h$ that the pendulum can swing upward and rest momentarily? (Gravitational acceleration $g = 10\text{ m/s}^2$)
- A $6.7 \times 10^{-5} v_0^2$
- B $4.2 \times 10^{-5} v_0^2$
- C $3.3 \times 10^{-5} v_0^2$
- D $2.3 \times 10^{-5} v_0^2$
- E $5.7 \times 10^{-5} v_0^2$
思路引導 VIP
子彈擊中木塊並嵌入其中的過程中，會因為摩擦產生大量的熱能，這代表我們不能直接利用能量守恆來連結『子彈射入前』與『碰撞結束後』的狀態。那麼，在哪一個物理量在碰撞瞬間依然保持不變，可以幫助我們找出木塊剛開始擺動時的速度呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對「碰撞與機械能守恆」的複合型題目掌握得非常紮實。這類「衝擊擺（Ballistic Pendulum）」問題是物理學中的經典，你能冷靜地分析出兩個不同的階段，展現了優異的邏輯推理能力。
碰撞瞬間的動量守恆
在子彈嵌入木塊的極短時間內，雖然系統動能會有損失（完全非彈性碰撞），但水平方向不受外力作用，因此動量守恆。我們首先計算碰撞後的共同速度 $V$：
▼ 還有更多解析內容