沖擊擺可以測量子彈的速度大小。如圖所示,長度為l的細繩懸掛質(zhì)量為M的沙箱,質(zhì)量為m的子彈沿水平方向射入沙箱并留在沙箱中,測出沙箱偏離平衡位置的最大角度為α。
(1)自子彈開始接觸沙箱至二者共速的過程中,忽略沙箱的微小偏離。求:
①子彈射入沙箱后的共同速度大小v;
②子彈射入沙箱前的速度大小v
0;
(2)如果子彈射入沙箱并留在沙箱中,共同擺起的最大高度為h;如果子彈射穿了沙箱并飛出,沙箱擺起的最大高度為h′;前后兩次子彈的初速度、子彈與沙箱的質(zhì)量以及擺線的長度等都一樣,試比較h與h′的大小關(guān)系,并通過計算說明判斷的理由。