7.01. Закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке
Скачать 1.7 Mb.
|
Закон сохранения импульса 1. Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела равен , а второго тела равен . Чему равен модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара? 1) 2) 3) 4) Решение. В системе не действует никаких внешних сил, следовательно выполняется закон сохранения импульса. Вектор полного импульса системы есть сумма векторов и . Так как эти вектора перпендикулярны, то модуль импульса системы равен по теореме Пифагора . Правильный ответ: 2. Ответ: 2 401 2 2. Система состоит из двух тел a и b. На рисунке стрелками в заданном масштабе указаны импульсы этих тел. Чему по модулю равен импульс всей системы? 1) 2) 3) 4) Решение. Используя масштаб рисунка, определим модули импульсов тел a и b. Из рисунка видно, что и . Импульс всей системы равен . Так как вектора и перпендикулярны, то модуль импульса всей системы равен . Правильный ответ: 4. Ответ: 4 402 4 3. Система состоит из двух тел a и b. На рисунке стрелками в заданном масштабе указаны импульсы этих тел. Чему по модулю равен импульс всей системы? 1) 2) 3) 4) Решение. Первый способ: Сложим импульсы по правилу треугольника, суммарный импульс обозначен на рисунке красной стрелкой. Видно, что его длина равна 4 клеткам, следовательно, импульс системы по модулю равен . Второй способ (более длинный и менее удачный): Используя масштаб рисунка, определим модули импульсов тел a и b. Из рисунка видно, что . Импульс всей системы равен . Так как вектора и перпендикулярны, то модуль импульса всей системы равен . Правильный ответ: 2. Ответ: 2 403 2 4. Система состоит из двух тел 1 и 2, массы которых равны 0,5 кг и 2 кг. На рисунке стрелками в заданном масштабе указаны скорости этих тел. Чему равен импульс всей системы по модулю? 1) 2) 3) 4) Решение. Используя масштаб рисунка, определим величины скоростей тел: и . Вычислим модули импульсов тел: и . Импульс всей системы равен . Так как вектора и перпендикулярны, то модуль импульса всей системы равен . Правильный ответ: 1. Ответ: 1 404 1 5. Кубик массой m движется по гладкому столу со скоростью и налетает на покоящийся кубик такой же массы. После удара кубики движутся как единое целое без вращений, при этом: 1) скорость кубиков равна 2) импульс кубиков равен 3) импульс кубиков равен 4) кинетическая энергия кубиков равна Решение. На систему не действует никаких внешних сил, следовательно выполняется закон сохранения импульса. До столкновения один кубик скользил со скоростью , а второй — покоился, значит полный импульс системы по модулю был равен . Таким он останется и после столкновения. Следовательно, утверждение 2 верно. Покажем, что утверждения 1 и 4 ложны. Используя закон сохранения импульса, найдем скорость совместного движения кубиков после столкновения: . Следовательно скорость кубиков , а не . Далее, находим их кинетическую энергию: . Правильный ответ: 2. Ответ: 2 405 2 6. Маятник массой m проходит точку равновесия со скоростью . Через половину периода колебаний он проходит точку равновесия, двигаясь в противоположном направлении с такой же по модулю скоростью . Чему равен модуль изменения импульса маятника за это время? 1) 2) 3) 4) Решение. Через половину периода проекция скорости маятника меняется на противоположную и становится равной . Следовательно, модуль изменения импульса маятника за это время равен . Правильный ответ: 3. Ответ: 3 406 3 7. Маятник массой m проходит точку равновесия со скоростью . Через четверть периода колебаний он достигает точки максимального удаления от точки равновесия. Чему равен модуль изменения импульса маятника за это время? 1) 2) 3) 4) Решение. Через четверть периода, когда маятник достигает точки максимального удаления, его скорость обращается в ноль. Следовательно, модуль изменения импульса маятника за это время равен . Правильный ответ: 2. Ответ: 2 407 2 8. Груз массой m на пружине, совершая свободные колебания, проходит положение равновесия со скоростью . Через половину периода колебаний он проходит положение равновесия, двигаясь в противоположном направлении с такой же по модулю скоростью . Чему равен модуль изменения кинетической энергии груза за это время? 1) 2) 3) 4) Решение. Поскольку кинетическая энергия тела зависит только от величины его скорости, но не от ее направления, а, по условию, через половину периода модуль скорости не изменяется, заключаем, что модуль изменения кинетической энергии за это время равен нулю. Правильный ответ: 4. Ответ: 4 408 4 9. Груз массой m на пружине, совершая свободные колебания, проходит положение равновесия со скоростью . Через четверть периода колебаний он достигает положения максимального удаления от положения равновесия. Чему равен модуль изменения кинетической энергии груза за это время? 1) 2) 3) 4) |