Question

如图所示，小木块A用细线吊在O点，此刻小物块的重力势能为零．一颗子弹以一定的水平速度射入木块A中，并立即与A有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角α（α＜90），不计空气阻力．如果保持子弹入射速度大小不变，而使子弹的质量增大，关于它们一起摆动的最大摆角 α、子弹与A组成的系统损失的机械能△E，有（ ）

A．α角减小，△E增大
B．α角增大，△E减小
C．α角增大，△E增大
D．α角减小，△E减小

Answer

子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，故可由动量守恒定律列式可以求出子弹打击木块后的共同速度，根据功能关系可以求出子弹打击木块过程中损失的机械能大小，子弹打击木块后，子弹和木块以共同的速度一起向右摆动，且摆动过程中机械能守恒，由此可以求出摆动角度大小．
【解析】
设子弹质量为m，木块的质量为M，子弹打击木块过程中动量守恒，因此有：
mv=（m+M）v
所以==，由此可知随着子弹质量m的增大，损失的机械能△E增大；
子弹打击木块完毕后一起摆动过程中机械能守恒，因此有：
，由此可得：，即随着子弹质量m的增大，它们一起摆动的最大摆角 α增大；
综上ABD错误，C正确．
故选C．