像子弹这样高速运动物体的速度通常很难测量,但我们可以借助物理学设计方案帮助我们测量。如图19所示,有一种测子弹速度的方案如下:利用长为L的细线下吊着一个质量为M的沙袋(大小可忽略不计)一颗质量为m、子弹水平射入沙袋并在极短时间内留在其中,然后随沙袋一起摆动,摆线与竖直方向的最大偏角是

(小于90°)。已知重力加速度为g。不计空气阻力。

(1)求子弹刚射入沙包后和沙包的共同速度v的大小;
(2)求子弹射入沙包前瞬时的速度v
0的大小;
(3)子弹在沙包中相对运动的过程(时间极短)系统产生的内能Q与子弹初动能E
0的比值定义为

。即:

,在子弹质量和沙包质量不变的情况下,
a.子弹射入并留在沙袋中的过程

与子弹能深入距离有关吗?给出结论并论证;
b.改变子弹的速度,子弹可能打穿沙包后继续以一定速度向前运动,这种情况下

的值会比子弹留在沙包中大吗?给出结论并论证。