Question

如图所示，光滑的水平导轨上套有一质量为1kg可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块，开始时滑块和木块均静止。现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中（作用时间极短），取重力加速度，不计空气阻力。

下列说法正确的是（     ）

A. 整个运动过程，子弹、木块和滑块组成的系统动量守恒

B. 子弹和木块摆到最高点时速度不为零

C. 滑块的最大速度为2.5m/s

D. 子弹和木块摆起的最大高度为0.625m

Answer

BD

【解析】

A、子弹击中木块过程子弹与木块组成的系统在水平方向动量守恒，子弹击中木块后，子弹、木块、滑块组成的系统水平方向动量守恒，故A错误；

B、由子弹、木块、滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，故当子弹和木块摆到最高点时三者具有相同的速度，且速度方向水平，故子弹和木块摆到最高点时速度不为零，B正确；

C、设子弹质量为，木块质量为，滑块质量为，只要轻绳与杆之间的夹角为锐角，轻绳拉力对滑块做正功，滑块就会加速，所以当轻绳再次竖直时滑块速度最大，设此时滑块速度为，子弹和木块速度为，系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：，或：，即滑块的最大速度为5m/s，故C错误；

D、当子弹和木块摆到最高点时三者具有相同的速度v，在水平方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，由子弹进入木块后系统机械能守恒可得：，代入数据解得：h＝0.625m，故D正确。