如图所示，细线下吊着一个质量为M的沙袋（可看作质点），构成一个单摆，摆长为l。一颗质量为m的子弹以水平速度v₀射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，已知重力加速度为g，求：