Задание 26 ЕГЭ по физике · ABDBC2
Скорость пули при столкновении
По гладкой наклонной плоскости, составляющей угол α=30° с горизонтом, скользит из состояния покоя брусок массой M=250 г. В тот момент, когда брусок прошёл по наклонной плоскости расстояние x=3,6 м, в него попала и застряла в нём летящая навстречу ему вдоль наклонной плоскости пуля массой m=5 г. После попадания пули брусок поднялся вверх вдоль наклонной плоскости на расстояние S=2,5 м от места удара. Найдите скорость пули перед попаданием в брусок. Трение бруска о плоскость не учитывать.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
До попадания пули брусок движется вниз по наклонной плоскости. Из закона сохранения механической энергии найдём его скорость непосредственно перед ударом:
Mgxsinα=Mv22,v=
При g=10 м/с2 скорость бруска перед ударом равна:
v==6 м/с
После попадания пули брусок с пулей движется вверх и останавливается после подъёма на расстояние S. По закону сохранения механической энергии найдём скорость системы сразу после удара:
(M+m)V22=(M+m)gSsinα,V=
Подставляя значения, получаем:
V==5 м/с
Выберем положительным направление движения бруска перед ударом. Пуля летит навстречу, поэтому её скорость имеет противоположное направление. Во время короткого удара импульс системы вдоль плоскости сохраняется:
Mv−mu=(M+m)V
Выразим скорость пули:
u=Mv−(M+m)Vm=0,25⋅6−0,255⋅50,005=45 м/с
Mgxsinα=Mv22,v=
При g=10 м/с2 скорость бруска перед ударом равна:
v==6 м/с
После попадания пули брусок с пулей движется вверх и останавливается после подъёма на расстояние S. По закону сохранения механической энергии найдём скорость системы сразу после удара:
(M+m)V22=(M+m)gSsinα,V=
Подставляя значения, получаем:
V==5 м/с
Выберем положительным направление движения бруска перед ударом. Пуля летит навстречу, поэтому её скорость имеет противоположное направление. Во время короткого удара импульс системы вдоль плоскости сохраняется:
Mv−mu=(M+m)V
Выразим скорость пули:
u=Mv−(M+m)Vm=0,25⋅6−0,255⋅50,005=45 м/с
Пример ответа
Скорость пули перед попаданием в брусок равна 45 м/с.
Источник: Открытый банк ФИПИ ABDBC2
Похожие задания
26Небольшой кубик массой m=1 кг начинает скользить с нулевой начальной скоростью по гладкой горке, переходящей…Кубик в мёртвой петле · 01DB3F26Снаряд в полёте разорвался на два равных осколка, один из которых продолжил движение по направлению движения…Масса снаряда после взрыва · 03765426Два шарика, массы которых m=0,1 кг и M=0,2 кг, висят, соприкасаясь, на нитях. Левый шарик отклоняют на угол…Удар шариков и теплота · 04966626К бруску массой М прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один…Ускорение бруска с блоком · 04DCB426К бруску массой М = 2 кг прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая…Ускорение бруска с блоком · 08702326Имеется недеформированная пружина длиной L = 20 см и жёсткостью k = 30 Н/м, груз массой m = 0,2 кг, а также…Груз на вращающемся диске · 0DDE03
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.