Задание 22 ЕГЭ по физике · 888D31
Движение после неупругого удара
Брусок массой m скользит по горизонтальной поверхности стола и нагоняет брусок массой 4m, скользящий по столу в том же направлении. В результате неупругого соударения бруски слипаются. Их скорости перед ударом: υ0 =5 м/с и υ0 2 . Коэффициент трения скольжения между брусками и столом μ=0,5. На какое расстояние от места соударения переместятся слипшиеся бруски к моменту, когда их скорость станет равна 25 υ0 ? Влиянием силы трения со стороны стола на столкновение брусков пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При соударении внешним импульсом силы трения можно пренебречь, поэтому сохраняется импульс системы брусков.
mv0+4mv02=(m+4m)v1
Находим общую скорость брусков сразу после неупругого столкновения:
v1=mv0+4mv025m=35v0
После столкновения на слипшиеся бруски действует сила трения скольжения. Её работа при перемещении на расстояние s равна изменению кинетической энергии.
−μ(5m)gs=5m2v22−5m2v12
Подставляем v2=25v0, v1=35v0 и сокращаем массу:
s=v12−v222μg=35v02−25v022μg=v025g
При v0=5 м/с, μ=0,5 и g≈10 м/с2 получаем численное значение расстояния.
s=255⋅10=0,5 м
mv0+4mv02=(m+4m)v1
Находим общую скорость брусков сразу после неупругого столкновения:
v1=mv0+4mv025m=35v0
После столкновения на слипшиеся бруски действует сила трения скольжения. Её работа при перемещении на расстояние s равна изменению кинетической энергии.
−μ(5m)gs=5m2v22−5m2v12
Подставляем v2=25v0, v1=35v0 и сокращаем массу:
s=v12−v222μg=35v02−25v022μg=v025g
При v0=5 м/с, μ=0,5 и g≈10 м/с2 получаем численное значение расстояния.
s=255⋅10=0,5 м
Пример ответа
0,5
Источник: Открытый банк ФИПИ 888D31
Похожие задания
22Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением из состояния покоя. На некотором участке пути за 2 с…Время до участка движения · 08300622Фототок с литиевого фотокатода, освещаемого монохроматическим излучением с длиной волны l0, прекращается при…Определение длины волны фотокатода · 0B795422Груз массой m = 2,0 кг и объёмом V = 10^( – 3) м^(3), подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость…Плотность жидкости по силе Архимеда · 16C3B922Автомобиль массой 1700 кг двигался по дороге. Его положение на дороге изменялось согласно графику зависимости…Максимальная кинетическая энергия автомобиля · 17257D22Однородный цилиндр объёмом 4·10^(–4) м^(3) подвешен на нити и наполовину погружён в воду. Какова плотность…Плотность цилиндра в воде · 1F1FD622Нить, удерживающая лёгкую пружину в сжатом состоянии, внезапно оборвалась (см. рисунок). На сколько…Расчётная задача: механика · 24CD61
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.