Задание 5 ЕГЭ по физике · A85550

Шар с пулей совершает колебания
Рисунок к заданию 5
На длинной, прочной, невесомой и нерастяжимой нити подвешен небольшой шар массой M (см. рисунок). В шар попадает и застревает в нём горизонтально летящая пуля массой m. После этого шар с пулей совершает малые колебания. Выберите два верных утверждения, характеризующих движение шара и пули. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
1) Амплитуда колебаний шара с пулей тем меньше, чем больше масса шара M.
2) Период колебаний шара с пулей тем больше, чем больше масса пули m.
3) Для системы тел «пуля и шар» в процессе колебаний в поле силы тяжести Земли выполняется закон сохранения импульса, а сумма потенциальной и кинетической энергий неизменна.
4) К системе тел «пуля + шар» в процессе застревания пули применим закон сохранения импульса.
5) После попадания пули шар вместе с пулей движется с ускорением g⃗ .

Показать ответ
14
Решение
Во время застревания пули столкновение является неупругим. За короткое время столкновения внешним импульсом натяжения нити можно пренебречь, поэтому для системы «пуля + шар» выполняется закон сохранения импульса.
mv=(M+m)u
Скорость шара с пулей сразу после столкновения равна u=mvM+m. При увеличении массы шара M эта скорость уменьшается, поэтому уменьшается и энергия последующих колебаний, а значит, амплитуда становится меньше.
После столкновения система совершает малые колебания математического маятника. Их период определяется длиной нити и ускорением свободного падения, но не зависит от массы шара и пули.
T=2πlg
Во время колебаний импульс системы не сохраняется из-за действия внешних сил тяжести и натяжения нити. При этом механическая энергия сохраняется, но утверждение 3 содержит неверное утверждение о сохранении импульса.
Ускорение тела при движении по дуге не равно постоянно g: на шар с пулей действуют сила тяжести и сила натяжения нити, а направление ускорения изменяется.

Источник: Открытый банк ФИПИ A85550

Похожие задания

5Небольшой груз массой 0,1 кг подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной 40 см. В результате толчка груз…Колебания груза на нити · 12C0AE5В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Oх движется тело массой 10 кг. На рисунке приведён график…Движение по графику скорости · 131CC85Груз, подвешенный на пружине жёсткостью 200 Н/м, отклонили от положения равновесия и отпустили, в результате…Кинетическая энергия груза · 23085B5Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 36…Движение автомобиля на мосту · 2454625На рисунке приведены графики зависимости координат от времени для двух тел: А и В, движущихся вдоль оси Ох.…Графики движения двух тел · 2F14C55На рисунке представлены графики зависимости давления p от глубины погружения h для двух покоящихся жидкостей…Давление в покоящейся жидкости · 368EAC

Нужен репетитор по физике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по физике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.