如图所示的物块静止在光滑的水平面上,一根轻弹簧一端固定在物块正上方的O点,另一端连接在物块上,弹簧刚好处于原长,弹簧的原长为L,一颗质量为m的子弹以大小为v0的水平速度瞬间射入物块并留在其中,当物块向右运动的速度减为零时,物块对水平面的压力刚好为零,物块质量为4m,轻弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,求:

(1)子弹射入后物块的速度大小;
(2)当物块的速度为零时,弹簧的形变量;
(3)若将轻弹簧换成长为2L的细线(能承受的拉力足够大),子弹打入木块后,木块向右运动并最终离开地面向上做圆周运动,要使物块能上升到圆周的最高点,子弹打入的初速度至少多大。
【答案】(1)子弹射入后物块的速度大小为;
(2)当物块的速度为零时,弹簧的形变量为;
(3)若将轻弹簧换成长为2L的细线(能承受的拉力足够大),子弹打入木块后,木块向右运动并最终离开地面向上做圆周运动,要使物块能上升到圆周的最高点,子弹打入的初速度至少为。
1
5
v
0
(2)当物块的速度为零时,弹簧的形变量为
5
mg
L
k
L
-
5
mg
(3)若将轻弹簧换成长为2L的细线(能承受的拉力足够大),子弹打入木块后,木块向右运动并最终离开地面向上做圆周运动,要使物块能上升到圆周的最高点,子弹打入的初速度至少为
20
2
g
L
【解答】
【点评】
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