Конькобежец массой М 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении мяч массой m 1 кг со скоростью V 10 м/с

Конькобежец массой М =60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении мяч массой m = 1 кг со скоростью V = 10 м/с.

⚡ Условие + 37% решения:

Конькобежец массой М =60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении мяч массой m = 1 кг со скоростью V = 10 м/с. На какое расстояние откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения коньков о лед =0,01?

Решение Согласно закону сохранения энергии изменение полной механической W энергии равно работе сил трения Fтр A : W = Fтр A (1) Изменение полной механической W равно изменению кинетической энергии конькобежца: Wк  Wк2 Wк1 (2) Кинетическая энергия равна: 2 2 к m W  (3)

Готовые задачи по физике которые сегодня купили:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Конькобежец массой 50 кг бросает горизонтально кирпич

Формулы для решения задач по теме «Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ».

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача 1. Тело массой 2 кг свободно падает без начальной скорости с высоты 5 м на горизонтальную поверхность и отскакивает от нее со скоростью 5 м/с. Найдите абсолютную величину изменения импульса тела при ударе, g = 10 м/с 2 .

Задача 2. Мячик массой 200 г летел со скоростью 20 м/с. После удара о стенку он отскочил под прямым углом к прежнему направлению со скоростью 15 м/с. Найдите модуль изменения импульса мячика при ударе.

Задача 3. Стальной шарик массой 0,1 кг падает на горизонтальную плоскость с высоты 0,2 м и отскакивает после удара снова до высоты 0,2 м. Найдите среднюю силу давления шарика на плоскость при ударе, если его длительность 0,04 с. g = 10 м/с 2 .

Задача 4. Стальной шарик массой 40 г, летящий горизонтально со скоростью 20 м/с, ударяется о наклонную плоскость, составляющую угол 30° с горизонтом. Считая удар абсолютно упругим, найдите среднюю силу взаимодействия шарика с наклонной плоскостью. Продолжительность удара 0,01 с. Действием силы тяжести за время удара пренебречь.

Задача 5. Какова средняя сила давления на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули 10 г, а скорость пули при вылете 300 м/с? Автомат делает 300 выстрелов в минуту.

Задача 6. Ракета массой 2 т неподвижно висит над землей, выбрасывая вниз реактивную струю со скоростью 1250 м/с. Какая масса газов выбрасывается в струе за 1 с? g = 10 м/с 2 .

Замечание. Если ракета движется с ускорением, формула для реактивной силы имеет такой же вид. Проще всего убедиться в этом, перейдя в систему отсчета, в которой ракета в данный момент покоится.

Задача 7. Тонкую мягкую цепочку массой 200 г удерживают за один конец так, что другой ее конец касается стола. Цепочку отпускают, и она падает на стол. Считая, что все элементы цепочки, находящиеся в воздухе, падают свободно, найдите силу давления на стол в тот момент, когда в воздухе находится половина цепочки, g = 10 м/с 2 .

Задача 8. Конькобежец катил груженные сани по льду со скоростью 5 м/с, а затем толкнул их вперед и отпустил. С какой скоростью (в см/с) покатится конькобежец непосредственно после толчка, если скорость саней возросла до 8 м/с? Масса саней 90 кг, масса человека 60 кг. В ответе укажите модуль скорости.

Задача 9. Три лодки массами 100 кг каждая идут одна за другой с одинаковыми скоростями. Из средней лодки одновременно в переднюю и заднюю бросают горизонтально со скоростью 2,2 м/с относительно лодки грузы массой 10 кг каждый. Найдите величину относительной скорости (в см/с) передней и задней лодок после попадания в них грузов.

Задача 10. От поезда, идущего с постоянной скоростью 64 км/ч, отделяется пятая часть состава. Через некоторое время скорость отделившихся вагонов уменьшилась в 2 раза. Считая, что сила тяги при разрыве не изменилась, найдите скорость (км/ч) головной части поезда в этот момент. Сила трения пропорциональна весу.

Задача 11. Снаряд, летящий с некоторой скоростью, распадается на два осколка. Скорость большего осколка по величине равна начальной скорости снаряда и направлена перпендикулярно к ней. Скорость другого осколка по величине в 5 раз больше первоначальной. Найдите отношение масс осколков.

Задача 12. Снаряд массой 50 кг, летящий под углам 30° к вертикали со скоростью 600 м/с, попадает в платформу с пескам и застревает в ней. Найдите скорость платформы после попадания снаряда. Масса платформы 950 кг. Трением между платформой и рельсами пренебречь.

Задача 13. В ящик с песком массой 9 кг, соскальзывающий с гладкой наклонной плоскости, попадает горизонтально летящее ядро массой 3 кг и застревает в нем. Найдите скорость ящика сразу же после попадания ядра, если непосредственно перед попаданием скорость ящика равнялась 6 м/с, а скорость ядра 12 м/с. Угол наклона плоскости к горизонту 60°.

Задача 14. Тележка стоит на гладких рельсах. Человек переходит с одного ее конца на другой параллельно рельсам. На какое расстояние относительно земли переместится при этом тележка? Масса человека 60 кг, масса тележки 120 кг, ее длина 6 м.

Задача 15. На стол поставили в вертикальном положении тонкую палочку длиной 80 см и отпустили. На сколько сантиметров сместится нижний конец палочки к тому моменту, когда она будет составлять с поверхностью стола угол 60°? Трением пренебречь.

Задача 16. Веревку длиной 80 см и массой 200 г положили на гладкую горизонтальную поверхность и раскрутили вокруг одного из концов с угловой скоростью 10 рад/с. Чему равна сила натяжения веревки в середине ее длины?

Задача 17. Два шарика массой 250г каждый, соединенные нитью длиной 1 м, движутся по гладкой горизонтальной поверхности. В некоторый момент один из шариков неподвижен, а скорость другого равна 4 м/с и направлена перпендикулярно нити. Чему равна сила натяжения нити?

Вы смотрели конспект по теме «Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ». Ключевые слова конспекта: Определение импульса. Изменение импульса и средняя сила. Закон сохранения импульса. Сохранение проекции импульса. Комплексные задачи. Центр масс.
Автор задач и решений: Алексей Игоревич Черноуцан. Выберите дальнейшие действия:

Контрольная работа по теме «Законы сохранения импульса и энергии» 10 класс

1. Шайба массой 400 г брошенная со скоростью 30 м/с пролетела по льду 20 м и остановилась. Найти силу трения?

2. Сколько досок пробьёт пуля массой 10 г летящая со скоростью 500 м/с, если после пробоя первой доски её скорость уменьшилась до 400 м/с?

3. Импульс тела равен 9 кг м/с, а кинетическая энергия 36 Дж. Найдите массу и скорость тела.

4. Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно, уменьшил скорость от 54 до 36 км/ч. Чему равно изменение импульса поезда?

5. Камень массой 0,4 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Чему равны кинетическая и потенциальная энергии камня на высоте 15 м?

1. Человек и тележка движутся друг другу навстречу, причем масса человека в два раза больше массы тележки. Скорость человека 2 м/с, а тележки – 1 м/с. Человек вскакивает на тележку и остается на ней. Какова скорость человека вместе с тележкой?

2. Найти скорость пули массой 10г, если она застревает в деревянном бруске массой 10кг и отбрасывает его со скоростью 1 м/с?

3. Найти скорость отката орудия массой 200 кг при выстреле, направленном под углом 60° к горизонту, снарядом массой10 кг и скоростью 1000 м/с?

4. Железнодорожный вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,56 м/с, сталкивается с неподвижной платформой массой 8 т. Определите скорость вагона и платформы после автосцепки. Трением о рельсы пренебречь.

5. На тележку массой 50 кг, движущуюся со скоростью 1 м/с, по ходу движения прыгает мальчик массой 40 кг, движущийся со скоростью 4 м/с. Какой станет скорость тележки?

1. Мальчик массой 50 кг прыгает сверху со скоростью 10 м/с в лодку массой 200кг, которая движется со скоростью 2 м/с. Найти скорость лодки с мальчиком на борту?

2. Камень массой 0,4 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Чему равны кинетическая и потенциальная энергии камня на высоте 15 м?

3. Человек и тележка движутся друг другу навстречу, причем масса человека в два раза больше массы тележки. Скорость человека 2 м/с, а тележки – 1 м/с. Человек вскакивает на тележку и остается на ней. Какова скорость человека вместе с тележкой?

4. На какой высоте потенциальная энергия тела массой 60 кг равна 300 Дж?

5. С какой скоростью двигался автомобиль массой 2 т, если его кинетическая энергия 100 кДж.

1. С неподвижной лодки, масса которой вместе с человеком 255 кг, бросают на берег весло массой 5 кг с горизонтальной скоростью относительно Земли 10 м/с. Какую скорость приобретает лодка?

2. На какой высоте кинетическая энергия свободно падающего тела равна потенциальной энергии, если на высоте 10 м скорость тела 8 м/с?

3. Камень массой 0,4 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 м/с . Чему равны кинетическая и потенциальная энергии камня на высоте 15 м?

4. Мяч массой 200 г падает на горизонтальную площадку. В момент удара скорость мяча равна 5 м/с. Определите изменение импульса при абсолютно неупругом ударе.

5. Сила F составляет угол α=150º с перемещением тела S. Чему равен модуль силы, если при перемещении тела на 12 м, она совершает работу, равную (-207,85) Дж

МЕХАНИКА. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

На этой странице представлены условия типовых задач по физике из сборника задач Бендрикова Г.А. для школьников 9-11 классов и студентов.
Решения этих задач даны на плейлисте видео — СМОТРИ ЗДЕСЬ —
Номера задач здесь и на плейлисте совпадают.

Счастливого разбора «полетов»!

Задачи на закон сохранения энергии

199. Летящая с некоторой скоростью пуля попадает в мешок с песком и входит в него на глубину l1, = 15 см. На какую глубину l2 войдет в песок пуля той же массы, если скорость ее движения будет вдвое больше? Считать силу сопротивления движению пули в песке постоянной.

200. Пуля массы m = 10 г подлетает к доске толщины d = 4 см со скоростью v0 = 600 м/с и, пробив доску, вылетает из нее со скоростью v = 400 м/с. Найти среднюю силу F сопротивления доски.

201. Пуля массы m летит со скоростью v, и пробивает тяжелую доску толщины d, движущуюся навстречу пуле со скоростью и. С какой скоростью v вылетит пуля из доски? Считать силу сопротивления F движению пули в доске постоянной. Скорость доски заметно не изменяется.

202. В тело массы m1 = 990 г, лежащее на горизонтальной поверхности, попадает пуля массы m2 = 10 г и застревает в нем. Скорость пули v = 700 м/с и направлена горизонтально. Какой путь я пройдет тело до остановки? Коэффициент трения между телом и поверхностью к = 0,05.

203. Сила F = 0,5 Н действует на тело массы m= 10 кг в течение времени t = 2 с. Найти конечную кинетическую энергию тела К, если начальная кинетическая энергия равна нулю.

204. Поезд массы m = 1500 т движется со скоростью v = 57,6 км/ч и при торможении останавливается, пройдя путь s = 200 м. Какова сила торможения F1 Как должна измениться сила торможения, чтобы поезд остановился, пройдя в два раза меньший путь?

205. Какую работу совершил мальчик, стоящий на гладком льду, сообщив санкам скорость v = 4 м/с относительно льда, если масса санок m = 4 кг, а масса мальчика М = 20 кг?

206. Найти мощность W, развиваемую пороховыми газами при выстреле из винтовки, если длина ствола l= 1 м, масса пули m = 10 г, а скорость пули при вылете v = 400 м/с. Массой газов, сопротивлением движению пули и отдачей винтовки пренебречь. Считать силу давления газов постоянной в течение всего времени движения пули в стволе.

207. Два автомобиля с одинаковыми массами одновременно трогаются с места и движутся равноускоренно. Во сколько раз мощность первого автомобиля больше мощности второго, если за одно и то же время первый автомобиль достигает вдвое большей скорости, чем второй?

208. Автомобиль массы m = 1т трогается с места и, двигаясь равноускоренно, проходит путь s = 20 м за время t = 2 с. Какую мощность W должен развить мотор этого автомобиля?

209. Моторы электровоза при движении со скоростью v = 72 км/ч потребляют мощность W = 800 кВт. КПД силовой установки электровоза = 0,8. Найти силу тяги F моторов.

210. Какой максимальный подъем может преодолеть тепловоз, развивающий мощность W = 370 кВт, перемещая состав массы m = 2000 т со скоростью v = 7,2 км/ч? Считать угол наклона а полотна железной дороги к горизонту малым, а силу сопротивления движению равной kmg, где к = 0,002.

211. Мощность гидростанции W = 73,5 МВт. Найти объемный расход воды, если КПД станции = 0,75 и плотина поднимает уровень воды на высоту h = 10 м.

212. Подъемный кран за время t = 1 ч поднимает массу строительных материалов m = 3000 т на высоту h =10 м. Какова мощность W двигателя крана, если КПД крана = 0,6.

213. Трактор массы m = 10 т, развивающий мощность W = = 150 кВт, поднимается в гору со скоростью v = 5 м/с. Найти угол наклона а горы к горизонту.

214. Транспортер поднимает массу песка m = 200 кг на автомашину за время t = 1 с. Длина ленты транспортера l = 3 м, угол наклона ее к горизонту а = 30°. КПД транспортера = 0,85. Найти мощность W, развиваемую его электродвигателем.

215. Шарик прикреплен к концу невесомой жесткой спицы, имеющей длину I = 10 см. Второй конец спицы закреплен так, что спица с шариком может свободно вращаться в вертикальной плоскости. Какую минимальную скорость v в горизонтальном направлении нужно сообщить шарику, чтобы спица сделала полный оборот? В начальный момент спица вертикальна и шарик расположен внизу.

216. Тяжелый шарик, подвешенный на нерастяжимой и невесомой нити, имеющей длину l, отклоняют от вертикали на угол а и затем отпускают. Какую максимальную скорость v приобретет шарик?

217. Тело брошено под углом к горизонту со скоростью v0. Используя закон сохранения энергии, найти скорость тела v на высоте h над горизонтом.

218. Камень массы m = 300 г брошен с башни горизонтально с некоторой скоростью. Спустя время t = 1с скорость камня составила с горизонтом угол а = 30°. Найти кинетическую энергию К камня в этот момент.

219. Камень массы m = 5 кг упал с некоторой высоты. Найти кинетическую энергию К камня в средней точке его пути, если он падал в течение времени t = 2 с.

220. Какой кинетической энергией К обладает тело массы m = 1 кг, падающее без начальной скорости, спустя время t = 5 с после начала падения?

221. Пуля, вылетевшая из винтовки вертикально вверх со скоростью w = 1000 м/с, упала на землю со скоростью v = 50 м/с. Какая работа А была совершена силой сопротивления воздуха, если масса пули m = 10 г?

222. Пуля массы m = 0,3 г, выпущенная из пневматической винтовки вертикально вверх, упала на землю спустя время t = 11 с. Каково среднее давление воздуха на пулю внутри ствола, если его длина I = 45 см, а диаметр d = 4,5 мм?

223. Тело брошено вертикально вверх со скоростью v = 49 м/с. На какой высоте h его кинетическая энергия К будет равна потенциальной энергии U?

224. К телу массы m = 4 кг приложена направленная вертикально вверх сила F = 49 Н. Найти кинетическую энергию К тела в момент, когда оно окажется на высоте h = 10 м над землей. В начальный момент тело покоилось на поверхности земли.

225. Тело, брошенное с высоты Н = 250 м вертикально вниз со скоростью v = 20 м/с, погрузилось в грунт на глубину h = 20 см. Найти силу сопротивления F грунта, если масса тела m =2 кг.

227. Самолет массы m = 5 т двигался горизонтально со скоростью v1 = 360 км/ч. Затем он поднялся на высоту h = 2 км. При этом его скорость стала v2 = 200 км/ч. Найти работу А, затраченную мотором на подъем самолета.

228. Пуля массы m = 20 т, выпущенная под углом а к горизонту, в верхней точке траектории имеет кинетическую энергию К -= 88,2 Дж. Найти угол а, если начальная скорость пули v = 600 м/с. 229. Человек массы М прыгает под углом а к горизонту со скоростью v. В верхней точке траектории он бросает со скоростью v вертикально вниз груз массы m. На какую общую высоту h подпрыгнул человек?

230. Брошенное вертикально вверх тело массы m = 200 г упало на землю спустя время t= 1,44 с. Найти кинетическую энергию тела К в момент падения на землю и потенциальную энергию U в верхней точке траектории. 231. Мяч падает с высоты h = 7,5 м на гладкий пол. Какую скорость v нужно сообщить мячу, чтобы после двух ударов о пол он поднялся до первоначальной высоты, если при каждом ударе мяч теряет 40 % энергии?

232. Конькобежец, разогнавшись до скорости v, въезжает на ледяную горку. На какую высоту h от начального уровня он поднимается, если горка составляет угол а с горизонтом? Коэффициент трения между коньками и льдом равен к.

233. Санки съезжают с горы, имеющей высоту h и угол наклона к горизонту а, и движутся далее по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути одинаков и равен к. Найти расстояние s, которое пройдут санки, двигаясь по горизонтальному участку, до полной остановки.

234. Кирпич с размерами кладут на горизонтальную плоскость поочередно в трех различных положениях. Как меняется потенциальная энергия кирпича при изменении его положения?

235. Какую работу А нужно совершить, чтобы поднять грунт на поверхность земли при рытье колодца, имеющего глубину h = 10 м и поперечное сечение s = 2 м2? Средняя плотность грунта р = 2 • 10^3 кг/м3. Считать, что вынимаемый грунт рассыпается тонким слоем по поверхности земли.

236. Однородная цепочка длины l лежит на гладком столе. Небольшая часть цепочки свешивается со стола. В начальный момент времени лежащий на столе конец цепочки придерживают, а затем отпускают, и цепочка начинает под действием силы тяжести соскальзывать со стола. Найти скорость движения цепочки в тот момент, когда длина свешивающейся части х меньше 1/2.

237. Колодец, имеющий глубину h и площадь дна S, наполовину заполнен водой. Насос выкачивает воду и подает ее на поверхность земли через цилиндрическую трубу радиуса R. Какую работу А совершит насос, если он выкачает всю воду из колодца за время t?

238. Свинцовый шар массы m = 500 г, движущийся со скоростью v = 10 м/с, соударяется с неподвижным шаром из воска, имеющим массу М = 200 г, после чего оба шара движутся вместе. Найти кинетическую энергию К шаров после соударения.

239. Пластмассовый шар массы М лежит на подставке с отверстием. Снизу в шар через отверстие попадает вертикально летящая пуля массы т и пробивает его насквозь. При этом шар подскакивает на высоту Н. На какую высоту h над подставкой поднимется пробившая шар пуля, если перед попаданием в шар она имела скорость v.

240. Четыре одинаковых тела массы m = 20 г каждое расположены на одной прямой на некотором расстоянии друг от друга. С крайним телом соударяется такое же тело, имеющее скорость v = 10 м/с и движущееся вдоль прямой, на которой расположены тела. Найти кинетическую энергию К системы после соударений, считая соударения тел абсолютно неупругими.

242. Происходит центральное соударение двух абсолютно упругих шаров, имеющих массы и m2 и скорости и v2. Найти скорости шаров после соударения.

243. Брусок лежит на дне ящика у стенки А. Ящик в результате кратковременного внешнего воздействия на противоположную стенку В начал двигаться горизонтально со скоростью v. Расстояние между стенками А и В равно l. Длина бруска мала по сравнению с l. Массы ящика и бруска одинаковы. Через какое время t брусок вновь коснется стенки А1 Считать соударение бруска со стенкой В абсолютно упругим.

244. Клин массы М находится на идеально гладкой горизонтальной плоскости. На клине лежит брусок массы m, который под действием силы тяжести может скользить по клину без трения. Наклонная плоскость клина имеет плавный переход к горизонтальной плоскости. В начальный момент система покоилась. Найти скорость и клина в тот момент, когда брусок с высоты h соскользнет на плоскость.

245. Пять одинаковых шаров, центры которых лежат на одной прямой, находятся на небольшом расстоянии друг от друга. С крайним шаром соударяется такой же шар, имеющий скорость 10 м/с и движущийся вдоль прямой, соединяющей центры шаров. Найти скорость последнего шара, считая соударения шаров абсолютно упругими.

246. Идеально гладкий шар А, движущийся со скоростью v0, одновременно соударяется с двумя такими же, соприкасающимися между собой шарами В и С. Найти скорости шаров после соударения, считая соударения шаров абсолютно упругими.

247. Два идеально гладких шара радиуса г лежат, соприкасаясь друг с другом, на идеально гладкой горизонтальной плоскости. Третий такой же шар радиуса 2r, движущийся со скоростью v0 по той же плоскости, соударяется одновременно с двумя шарами. Найти скорость большого шара после соударения, считая соударения шаров абсолютно упругими.

248. Под каким углом а разлетаются после абсолютно упругого соударения два одинаковых идеально гладких шара, если до соударения один из них покоился, а другой летел со скоростью v0, направленной под углом а к прямой, соединяющей их центры в момент соударения?

249. Два абсолютно упругих шара летят навстречу друг другу. Кинетическая энергия первого шара в к2 раз больше, чем второго (к = 4/3). При каком отношении v2/v1 скоростей до удара шары после удара будут двигаться в ту же сторону, что и первый шар до удара, если масса первого шара m1 больше массы второго шара m2?

250. Два абсолютно упругих шарика с массами m1 = 100 г и m2 = 300 г подвешены на одинаковых нитях длины l= 50 см каждая. Первый шарик отклоняют от положения равновесия на угол а = 90° и отпускают. На какую высоту поднимется второй шарик после соударения?

252. Снаряд при вертикальном выстреле достиг высшей точки полета h = 3000 м и разорвался на два осколка с массами т1 = 3 кг и т2 = 2 кг. Осколки продолжают лететь по вертикали — первый вниз, второй вверх. Найти скорости осколков и v2 через время t = 2 с после взрыва, если их полная энергия в момент взрыва Е = 247 кДж.

РЕШЕНИЯ ЭТИХ ЗАДАЧ даны на плейлисте видео — СМОТРИ ЗДЕСЬ —
Номера задач здесь и на плейлисте совпадают.