Задание 20 ЕГЭ по физике · E5C0B9
Неупругое столкновение тел
Свинцовый брусок массой m1 = 1000 г покоится на гладкой горизонтальной поверхности. На него налетает пластилиновый шарик массой m2 = 200 г, скользящий по поверхности со скоростью 3 м/с. В результате тела слипаются и движутся как единое целое. Выберите два верных утверждения о результатах этого опыта.
1) Скорость тел после соударения равна 0,5 м/с.
2) Кинетическая энергия свинцового бруска после соударения равна 0,25 Дж.
3) Общая кинетическая энергия системы тел «брусок + шарик» не изменилась.
4) В результате соударения выделилось количество теплоты, равное 0,75 Дж.
5) Суммарный импульс тел после удара равен 3 кг · м/с.
1) Скорость тел после соударения равна 0,5 м/с.
2) Кинетическая энергия свинцового бруска после соударения равна 0,25 Дж.
3) Общая кинетическая энергия системы тел «брусок + шарик» не изменилась.
4) В результате соударения выделилось количество теплоты, равное 0,75 Дж.
5) Суммарный импульс тел после удара равен 3 кг · м/с.
Показать ответ
14
Решение
Переведём массы в единицы СИ: m1=1 кг, m2=0,2 кг. По закону сохранения импульса найдём скорость слипшихся тел:
(m1+m2)v=m2u
Подставим значения:
v=m2um1+m2=0,2⋅31,2=0,5 м/с
Начальная кинетическая энергия системы равна кинетической энергии шарика:
Eнач=m2u22=0,2⋅322=0,9 Дж
Конечная кинетическая энергия слипшихся тел:
Eкон=(m1+m2)v22=1,2⋅0,522=0,15 Дж
Количество теплоты, выделившееся при неупругом столкновении, равно уменьшению кинетической энергии:
Q=Eнач−Eкон=0,9−0,15=0,75 Дж
Проверка остальных утверждений: кинетическая энергия бруска после удара равна 0,125 Дж, а суммарный импульс системы равен начальному импульсу m2u=0,6 кг⋅м/с.
(m1+m2)v=m2u
Подставим значения:
v=m2um1+m2=0,2⋅31,2=0,5 м/с
Начальная кинетическая энергия системы равна кинетической энергии шарика:
Eнач=m2u22=0,2⋅322=0,9 Дж
Конечная кинетическая энергия слипшихся тел:
Eкон=(m1+m2)v22=1,2⋅0,522=0,15 Дж
Количество теплоты, выделившееся при неупругом столкновении, равно уменьшению кинетической энергии:
Q=Eнач−Eкон=0,9−0,15=0,75 Дж
Проверка остальных утверждений: кинетическая энергия бруска после удара равна 0,125 Дж, а суммарный импульс системы равен начальному импульсу m2u=0,6 кг⋅м/с.
Источник: Открытый банк ФИПИ E5C0B9
Похожие задания
20Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем…Исследование зависимости объёма газа · 02069F20Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на…Колебания заряженного шарика · 02A8BA20Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить сопротивление резистора.…Определение сопротивления резистора · 045EA420Необходимо сделать нитяной маятник и с его помощью экспериментально определить ускорение свободного падения.…Определение ускорения свободного падения · 065D2620Электрическая цепь состоит из аккумулятора с ЭДС 24 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, резистора, ключа и…Напряжение на резисторе · 07707920На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составили таблицу зависимости модуля силы…Трение на наклонной плоскости · 0A7743
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.