Законы Сохранения — Задание 6 ЕГЭ по физике №00016624
Законы Сохранения
№2. Задание 6
ID: 00016624
Тело бросили с горизонтальной площадки под углом $30^\circ$ к горизонту с начальной скоростью $20$ м/с. Затем бросок повторили, сообщив телу ту же по модулю начальную скорость, но увеличив угол её наклона к горизонту. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Определите, как при втором броске по сравнению с первым изменятся следующие величины в высшей точке траектории:
А) модуль импульса тела;
Б) потенциальная энергия тела?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Модуль начальной скорости $v_0$ тот же, растёт только угол $\alpha$. В высшей точке вертикальной скорости нет — это ключ к обеим величинам.
Шаг 1. Модуль импульса в верхней точке (А)
В наивысшей точке остаётся только горизонтальная скорость $v_x=v_0\cos\alpha$, поэтому $p=m v_0\cos\alpha$. Увеличили угол — $\cos\alpha$ стал меньше, значит импульс в верхней точке уменьшился (А, цифра 2).
Шаг 2. Потенциальная энергия в верхней точке (Б)
Высшая точка — это высота подъёма $H=\dfrac{v_0^{2}\sin^{2}\alpha}{2g}$, и $E_p=mgH=\dfrac{m v_0^{2}\sin^{2}\alpha}{2}$. При росте угла $\sin\alpha$ растёт, поэтому потенциальная энергия в верхней точке увеличилась (Б, цифра 1). Круче бросок — выше макушка — больше $E_p$.
Ответ
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)
- Задание 6 №00042976 — Батискаф, полностью погружённый в воду, поднимается со дна моря с постоянной…
- Задание 6 №00042886 — Спортсмен спускается на парашюте с постоянной скоростью. Как изменяются с…
- Задание 6 №00042885 — Шарик катится без трения по прямой вдоль оси Ox, при этом на него действует…
- Задание 6 №00042884 — К пружине жесткостью k, прикрепленную с одной стороны к потолку, прикрепили…
- Задание 6 №00042876 — Тележка едет без трения по прямой вдоль оси Ox, при этом на неё действует…
- Задание 6 №00042875 — Спусковую пружину игрушечного пистолета сжали на расстояние Дельтаx. При вылете…
- Задание 6 №00042874 — Тела А и В взаимодействуют только друг с другом. Изменение кинетической энергии…
- Задание 6 №00042873 — Тело массой m, висящее на нити длиной l в поле силы тяжести, получило…