Question

请教一个高一物理题目

把一个质量m=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直杆的顶端，一颗质量m'=0.01kg的子弹以vo=500m/s的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球地处离杆的距离s=20m,求子弹落地处离杆的距离s' ？

Answer 1

小球和子弹都做平抛运动。

小球和子弹在空中运动的时间为t
h=（1/2）g*t^2
t=sprt(2h/g)=sprt(2*5/10)=1

小球在水平方向的速度为V2=s/t=20/1=20

根据水平方向动量守恒：
m'*Vo=m'*V1+m*V2
0.01*500=0.01*V1+0.2*20
V1=100

子弹落地处离杆的距离s'=V1*t=100*1=100

Answer 2

h=gt^2/2
5=10t^2/2
t=1s
v=s/t=20/1=20m/s
在子弹击中小球时水平方向上动量守恒
0.01*500=0.2*20+0.01v
0.01v=1
v=100m/s
因为子弹落地也需要1秒
s=100*1=100m
子弹落地处离杆的距离是100米

Answer 3

小球与子弹相撞由于时间很短，可认为服从动量守恒
即m子弹v0=m子弹vt+m小球v
小球下落时间为t=√2h/g=1s
小球地处离杆的距离s=20m,
小球的水平速度为v=s/t=20
故子弹撞后速度为：vt=(0.01*500-0.2*20)/0.01=100m/s
故子弹水平飞行距离为S=vt*t=100*1=100m

Answer 4

作为题目出来，应该动量守恒。
s'=100m
(按平抛运动计算出s')

Answer 5

100m