Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00001533

№2. Задание 5

ID: 00001533

Свинцовый брусок массой $m_{1}$ = 1000 г покоится на гладкой горизонтальной поверхности. На него налетает пластилиновый шарик массой $m_{2}$ = 200 г, скользящий по поверхности со скоростью 3 м/с. В результате тела слипаются и движутся как единое целое. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

1) Скорость тел после соударения равна 0,25 м/с.

2) В результате соударения выделилось количество теплоты, равное 0,5 Дж.

3) Кинетическая энергия свинцового бруска после соударения равна 0,125 Дж.

4) Суммарный импульс тел после удара равен 0,6 кг м/с.

5) Общая кинетическая энергия системы тел «брусок + шарик» при ударе не изменилась.

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Дано:

$m_1 = 1$

кг,

m_2 = 0{,}2

кг,

$v_2 = 3$

м/с,

$v_1 = 0$

Найти:

верные утверждения

Решение:

Применяем закон сохранения импульса для абсолютно неупругого удара:

$$m_2 v_2 = (m_1 + m_2)u$$

u = \frac{m_2 v_2}{m_1 + m_2} = \frac{0{,}2 \cdot 3}{1 + 0{,}2} = \frac{0{,}6}{1{,}2} = 0{,}5 \text{ м/с}

Утверждение 1: скорость

$u = 0{,}5$

м/с — верно. Тепло, выделившееся при ударе:

Q = \frac{m_2 v_2^2}{2} - \frac{(m_1+m_2)u^2}{2} = \frac{0{,}2 \cdot 9}{2} - \frac{1{,}2 \cdot 0{,}25}{2} = 0{,}9 - 0{,}15 = 0{,}75 \text{ Дж}

Утверждение 2:

$Q = 0{,}5$

Дж — неверно (

$Q = 0{,}75$

Дж). Кинетическая энергия бруска:

E_1 = \frac{m_1 u^2}{2} = \frac{1 \cdot 0{,}25}{2} = 0{,}125 \text{ Дж}

Утверждение 3: верно. Суммарный импульс после удара:

p = (m_1+m_2)u = 1{,}2 \cdot 0{,}5 = 0{,}6 \text{ кг}\cdot\text{м/с}

Утверждение 4: верно. Утверждение 5: кинетическая энергия изменилась (уменьшилась) — неверно.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)