Законы Сохранения

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

№2. Задание 5

ID: 00042869

Тело массой 100 г брошено с горизонтальной площадки под углом к горизонту. Таблица показывает, как зависит от времени t кинетическая энергия $$E_k$$ этого тела.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Законы Сохранения

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.

1. Максимальная высота подъёма тела над площадкой равна 45 м.

2. Проекция импульса тела на горизонтальное направление равна 17 кг·м/с.

3. Потенциальная энергия тела в момент $$t = 3$$ с минимальна.

4. Сопротивление воздуха отсутствует.

5. В момент падения тела при ударе о площадку выделилось количество теплоты 135 Дж.

Решение

1. Верно

По закону сохранения энергии:

$E_{k0} = mgh + E_{k1},$

при этом минимальная кинетическая энергия при $$t = 3$$ с, значит, в этот момент тело достигает наибольшей высоты:

$h = \dfrac{E_{k0} - E_{k1}}{mg} = \dfrac{180\ Дж - 135\ Дж}{0{,}1\ кг \cdot 10\ Н/кг} = 45\ м$

2. Неверно

В момент $$t = 3$$ с тело обладает только горизонтальной составляющей скорости, при этом кинетическая энергия связана с импульсом формулой:

$E_{k1} = \dfrac{mv_x^2}{2} = \dfrac{p_x^2}{2m} \Rightarrow p_x = \sqrt{2mE_{k1}} = \sqrt{2 \cdot 0{,}1\ кг \cdot 135\ Дж} \approx 5\ кг \cdot м/с$

3. Неверно

Потенциальная энергия тела в момент $$t = 3$$ с максимальна.

4. Верно

Из таблицы видно, что кинетическая энергия через 6 с полёта вернулась к своему первоначальному значению, следовательно, потери энергии отсутствуют.

5. Неверно

В момент падения в количество теплоты перейдёт вся механическая энергия тела, то есть 180 Дж.

Ответ

Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)