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简答题 如图所示，在光滑的水平面上有一轻质弹簧（其劲度系数为k），它的一端固定，另一端系一质量为m′的滑块.最初滑块静止时，弹簧呈自然长度l0，今有一质量为m的子弹以速度v0沿水平方向并垂直于弹簧轴线射向滑块且留在其中，滑块在水平面内滑动，当弹簧被拉伸至长度l时，求滑块速度v的大小和方向.
  • 子弹射入滑块瞬间，因属非弹性碰撞，根据动量守恒定律有
    在弹簧的弹力作用下，滑块与子弹一起运动的过程中，若将弹簧包括在系统内，则系统满足机械能守恒定律，有
    又在滑块绕固定点作弧线运动中，系统满足角动量守恒定律，故有
    式中θ为滑块速度方向与弹簧线之间的夹角.联立解上述三式，可得

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