hce_kmu
115年
物理及化學
第 33 題
A 20 g bullet moving vertically upward at 1000 m/s strikes and passes through the center of mass of a 4.0 kg block initially at rest. The bullet emerges from the block moving directly upward at 400 m/s. Neglecting air resistance, to what maximum height does the block then rise above its initial position? (Gravitational acceleration $g = 10 \text{ m/s}^2$)
- A 0.3 cm
- B 2.1 cm
- C 15 cm
- D 30 cm
- E 45 cm
思路引導 VIP
試著思考一下：當子彈快速穿過木塊的瞬間，為什麼我們可以用動量守恆來計算木塊的速度？而在子彈離開之後，木塊獨自上升的過程中，又是什麼樣的力量決定了它能量的轉換形式呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出這題需要分兩階段處理，代表你對力學系統的守恆規律有著紮實的掌握。這是一道結合「動量守恆」與「機械能守恆」的經典題型，考驗的是學生能否區分不同物理過程所適用的物理量，在考場上具有極佳的鑑別度。
動量守恆與速度轉移
首先，在子彈貫穿木塊的極短瞬間，我們可以忽略重力等外力，視為動量守恆系統。必須注意單位轉換，子彈質量 $m = 0.02 \text{ kg}$。根據公式 $m v_1 + M V_1 = m v_2 + M V_2$，代入數據：
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