8 примеров вопросов о столкновениях
Идеально упругое столкновение
1. Два объекта А (3 кг) и В (5 кг) движутся в одном направлении со скоростью 8 м/с каждый.-1 и 4 мс-1 Если объект А сталкивается с объектом В с абсолютной упругостью, то скорость каждого объекта после столкновения равна...
А. 3 мс -1 и 7 мс -1
Б. 6 мс -1 и 10 мс -1
С. 4,25 мс -1 и 10 мс -1
Д. 5,5 мс -1 и 5,5 мс -1
Е. 8 мс -1 и 4 мс -1
Обсуждение
Известно, что:
Масса объекта А (м)1) = 3 кг
Масса объекта B (м)2) = 5 кг
Скорость объекта А (v)1) = 8 мс-1
Скорость объекта B (v)2) = 4 мс-1
Идеально упругое столкновение
Вопрос: v1и в2"
Джаваб:
Если объекты, сталкивающиеся упруго, имеют разные массы, и скорость двух объектов после столкновения неизвестна, то скорость после столкновения рассчитывается по следующей формуле:
Если оба объекта движутся в одном направлении, их скорости положительны. Если оба объекта движутся в противоположных направлениях, скорость одного объекта положительна, а скорость другого — отрицательна.
Таким образом, скорость объекта А (v)1') после столкновения составляет 3 м/с, а скорость объекта B (v)2После столкновения скорость составляет 7 м/с.
Правильный ответ — А.
2. Шар с импульсом P ударяется о стену и отскакивает. Столкновение абсолютно упругое, направление перпендикулярно. Изменение импульса шара составляет...
А. ноль
Б. стр./4
С. п/4
Д. П.
Е. 2П
Обсуждение
Известно, что:
Масса шара = m
Скорость мяча до удара = v
Скорость мяча после удара = -v (мяч отскакивает влево)
Импульс мяча перед столкновением (стр.o) = mv
Импульс мяча после столкновения (стр.t) = m (-v) = – mv
Вопрос: Величина изменения импульса мяча
Джаваб:
Изменение динамики:
Δp = pt - пo
Δp = – mv – mv
Δp = – 2 мВ
Δp = -2p
Величина изменения импульса мяча равна 2π. Отрицательный знак указывает направление.
Правильный ответ — Е.
3. Два объекта А и В равной массы движутся мимо друг друга. А движется на восток, а В — на запад со скоростями V и 2V соответственно. Если столкновение объектов является абсолютно упругим, то сразу после столкновения...
А. ВA = V на запад, VB = V на восток
Б.В.A = 2V на запад, VB = 2V на восток
РЕЗЮМЕA = 2V на запад, VB = V на восток
Д. В.A = V на запад, VB = 2V на восток
Е.В.A = 2V на восток, VB = V на запад
Обсуждение
Известно, что:
Оба объекта имеют одинаковую массу.
А движется на восток со скоростью V.
B движется на запад со скоростью 2V.
Вопрос: Скорость точек А и В после столкновения
Джаваб:
Если массы обоих объектов одинаковы и столкновение является абсолютно упругим, то после столкновения два объекта обмениваются скоростью.
Таким образом, после столкновения объект А движется на запад со скоростью 2V, а объект В — на восток со скоростью V.
Правильный ответ — C.
Частично упругое столкновение
4. Два объекта одинаковой массы движутся по прямой линии навстречу друг другу, как показано на рисунке!
Если v2' — это скорость объекта (2) после столкновения вправо со скоростью 5 мс-1тогда величина скорости v1 ' (1) после столкновения…
А. 7 мс-1
Б. 9 мс-1
С. 13 мс-1
Д. 15 мс-1
Е. 17 мс-1
Обсуждение
Известно, что:
Масса обоих объектов одинакова = m
Скорость объекта 1 до столкновения (v)1) = 8 м/с
Скорость объекта 2 до столкновения (v)2) = 10 м/с
Скорость объекта 2 после столкновения (v)2') = 5 м/с
Вопрос: Скорость объекта 1 после столкновения (v)1«)
Джаваб:
Это неидеально упругое столкновение.1«Рассчитывается с использованием закона сохранения импульса:»
m1 v1+ м2 v2 = м1 v1' + м2 v2"
м (в)1 + V2) = m (v1' + v2«)
v1 + V2 = V1' + v2"
8 + 10 = v1' + 5
18 = в1' + 5
v1' = 13 м/с
Правильный ответ — C.
Неупругое столкновение
5. Пуля массой 10 грамм запускается со скоростью 100 м/с.-1 Пуля сталкивается с неподвижным деревянным бруском и застревает в нем. Если масса деревянного бруска составляет 490 граммов, то скорость бруска и пули сразу после столкновения равна...
Б. 2,0 мс-1
С. 2,5 мс-1
Д. 4,0 мс-1
Е. 5,0 мс-1
Обсуждение
Известно, что:
Масса пули (м)1) = 10 грамм
Скорость пули (v)1) = 100 мс-1
Масса блока (м)2) = 490 грамм
Скорость блока (v)2) = 0 м/с (блок в состоянии покоя)
Вопрос: Скорость деревянного бруска и пули сразу после столкновения.
Джаваб:
Пуля попадает в неподвижный деревянный брусок и застревает в нем, поэтому это неупругое столкновение. Формула для неупругого столкновения:
Импульс до столкновения = импульс после столкновения
m1 v1 + м2 v2 = (м1 + м2) в'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'
1000 + 0 = 500 v'
1000 = 500 v'
v' = 1000 / 500
v' = 2 м/с = 2 мс-1
Правильный ответ — B.
6. Грузовик движется со скоростью 10 м/с-1 врезался в автомобиль, двигавшийся со скоростью 20 м/с.-1После столкновения две машины столкнулись друг с другом. Если масса грузовика составляет 1400 кг, а масса легкового автомобиля — 600 кг, то скорость двух транспортных средств после столкновения равна...
А. 6 мс-1
Б. 9 мс-1
С. 11 мс-1
Д. 13 мс-1
Е. 17 мс-1
Обсуждение
После столкновения две машины слиплись, что привело к неупругому столкновению.
Известно, что:
Скорость грузовика (v)1) = 10 м/с
Скорость автомобиля (v)2) = 20 м/с
Масса грузовика (м³)1) = 1400 кг
Масса автомобиля (м)2) = 600 кг
Вопрос: скорость обоих транспортных средств после столкновения (v)
Джаваб:
Формула неупругого столкновения:
m1 v1 + м2 v2 = (м1 + м2) v
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600) v
26000 = 2000 v
v = 13 м / с
Правильный ответ — D.
7. SПуля массой 20 грамм движется со скоростью 10 м/с.-1 Пуля, летящая в горизонтальном направлении, попадает в блок массой 60 грамм, лежащий на полу. Если пуля застряла в блоке, то текущая скорость блока равна…
А. 1,0 мс-1
Б. 1,5 мс-1
С. 2,0 мс-1
Д. 2,5 мс-1
Е. 3,0 мс-1
Обсуждение
Известен :
Масса пули (м)P) = 20 грамм = 0,02 кг
Масса блока (м)B) = 60 грамм = 0,06 кг
Начальная скорость пули (v)P) = 10 м/с
Начальная скорость блока (v)B) = 0
Задан вопрос : скорость пули и блока после столкновения (v')
Джаваб :
Румус закон сохранения импульса если два объекта слипнутся после столкновения:
mP vP + мB vB = (мP + мB) в'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'
0,2 + 0 = 0,08 v'
0,2 = 0,08 v'
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 м/с
Правильный ответ — D.
8. Две тележки А и В, каждая весом 1,5 кг, движутся навстречу друг другу со скоростью v.A = 4 мс-1 и вB = 5 мс-1 Как показано на рисунке. Если две тележки столкнутся неупруго, то скорость обеих тележек после столкновения будет...
А. 4,5 мс-1 ке канан
Б. 4,5 мс-1 Слева
С. 1,0 мс-1 Слева
Д. 0,5 мс-1 Слева
Е. 0,5 мс-1 ке канан
Обсуждение
Известно, что:
Масса тележки А (м)A) = 1,5 кг
Масса тележки B (м)B) = 1,5 кг
Скорость тележки А перед столкновением (v)A) = 4 м/с (положительное направление вправо)
Скорость тележки B перед столкновением (v)B) = -5 м/с (отрицательное значение влево)
Вопрос: Если столкновение неупругое, определите скорость обеих тележек после столкновения.
Джаваб:
Закон сохранения импульса:
mAvA + мBvB = (мA + мB) в'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 м/с
Отрицательный знак означает, что после столкновения оба вагона движутся влево, в том же направлении, что и вагонетка B. Это логично, поскольку импульс вагонетки B больше, чем импульс вагонетки A.
Источник вопроса:
Вопросы по физике для национального экзамена в старших классах средней школы/профессионального училища.
