Физика егэ 10641

Решу егэ физика 10641

Подборка тренировочных вариантов ЕГЭ 2022 по физике для 11 класса с ответами из различных источников.

Easy-physic. ru
Вариант 101 Ответы
Вариант 102 Ответы
Вариант 103 Ответы
Вариант 104 Ответы
Вариант 105 Ответы
Вариант 106 Ответы
Вариант 107 Ответы
Вариант 108 Ответы
Вариант 109 Ответы
СтатГрад
Тренировочная работа в формате ЕГЭ 2022 Ответы
ЕГЭ 100 баллов (с ответами)
Вариант 2 Скачать
Вариант 3 Скачать
Вариант 5 Скачать
Вариант 6 Скачать
Вариант 7 Скачать
Вариант 10 Скачать
Вариант 12 Скачать
Вариант 13 Скачать
→ купить сборник тренировочных вариантов ЕГЭ по физике

Структура варианта КИМ ЕГЭ 2022 по физике

Каждый вариант экзаменационной работы состоит из двух частей и включает в себя 30 заданий, различающихся формой и уровнем сложности.

Часть 1 содержит 23 задания с кратким ответом, из них 11 заданий с записью ответа в виде числа или двух чисел и 12 заданий на установление соответствия и множественный выбор, в которых ответы необходимо записать в виде последовательности цифр.

Часть 2 содержит 7 заданий с развёрнутым ответом, в которых необходимо представить решение задачи или ответ в виде объяснения с опорой на изученные явления или законы.

При разработке содержания КИМ учитывается необходимость проверки усвоения элементов знаний, представленных в разделе 2 кодификатора.

Продолжительность ЕГЭ по физике

На выполнение всей экзаменационной работы отводится 235 минут. Примерное время на выполнение заданий экзаменационной работы составляет:

− для каждого задания с кратким ответом – 2–5 минут;

− для каждого задания с развёрнутым ответом – от 5 до 20 минут.

Дополнительные материалы и оборудование

Перечень дополнительных устройств и материалов, пользование которыми разрешено на ЕГЭ, утверждён приказом Минпросвещения России и Рособрнадзора. Используется непрограммируемый калькулятор (на каждого участника экзамена) с возможностью вычисления тригонометрических функций (cos, sin, tg) и линейка

Дополнительные материалы и оборудование.

Vpr-ege. ru

28.08.2020 9:32:45

2020-08-28 09:32:45

Источники:

Http://vpr-ege. ru/ege/fizika/1428-trenirovochnye-varianty-ege-2022-po-fizike

ЕГЭ–2022, физика: задания, ответы, решения. Обучающая система Дмитрия Гущина. » /> » /> .keyword { color: red; } Решу егэ физика 10641

Решу егэ физика 10641

Решу егэ физика 10641

Уско­рен­ная под­го­тов­ка к ЕГЭ с ре­пе­ти­то­ра­ми Учи. До­ма. За­пи­сы­вай­тесь на бес­плат­ное за­ня­тие!

—>

Задание 12 № 10641

На рисунке показан фрагмент графика зависимости давления P насыщенного водяного пара от температуры T. Точки А и В на этом графике соответствуют значениям давления и температуры в сосудах с водяным паром А и В соответственно.

Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика.

1) Относительная влажность в сосуде А меньше относительной влажности в сосуде В.

2) Для того чтобы в сосуде А выпала роса, необходимо, не изменяя давления в этом сосуде, уменьшить температуру в нём менее чем на 2,5 градуса.

3) Для того чтобы в сосуде В выпала роса, необходимо, не изменяя температуру в этом сосуде, увеличить давление в нём на 12 кПа или более.

4) Абсолютная влажность в сосуде А равна 1,23 кг/м 3 .

5) Абсолютная влажность в сосуде В равна 0,16 кг/м 3 .

1) Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре

В сосуде А относительная влажность составляет В сосуде B относительная влажность составляет Утверждение 1 — неверно.

2) Для того чтобы в сосуде А выпала роса, необходимо, не изменяя давления в этом сосуде, уменьшить температуру в нём не менее чем на 5 градусов. Утверждение 2 — неверно.

3) Для того чтобы в сосуде В выпала роса, необходимо, не изменяя температуру в этом сосуде, увеличить давление в нём на 12 кПа или более. Утверждение 3 — верно.

4) Абсолютная влажность воздуха — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Водяной пар подчиняется уравнению состояния идеального газа

Абсолютная влажность в сосуде А равна

Утверждение 4 — неверно.

5) Абсолютная влажность в сосуде В равна 0,16 кг/м 3 . Утверждение 5 — верно.

—>

Задание 12 № 10641

Утверждение 2 неверно.

Phys-ege. sdamgia. ru

18.07.2019 4:35:41

2019-07-18 04:35:41

Источники:

Http://phys-ege. sdamgia. ru/problem? id=10641

Решу физика ЕГЭ на высокий балл » /> » /> .keyword { color: red; } Решу егэ физика 10641

Решу физика ЕГЭ — как готовиться

Решу физика ЕГЭ — как готовиться

решу физика егэ на высокий балл

Физика — сложный, но популярный предмет, который ежегодно сдает на едином государственном экзамене каждый пятый одиннадцатиклассник. В 2021 году эту учебную дисциплину выбрало почти 130 тыс. человек, для которых она открыла дорогу для поступления на множество технических направлений в российские вузы. Архитектура, строительство, авиакосмическая сфера, судостроение, наноматериалы и нанотехнологии, ИТ, машиностроение, металлургия, нефтегазовое дело, ландшафтный дизайн.

Этот список можно продолжать, но важно помнить — без подготовки на бюджетное и даже на платное обучение не поступить. Для ребят, которые поставили перед собой задачу «Решу физика ЕГЭ на высокий балл», мы собрали полезную информацию о правилах 2022 года.

Структура экзамена

В 2022 году экзамен уже традиционно будет состоять из двух частей:

    первый блок из 23 мини-задач с кратким ответом, который дает 34 первичных балла или 63% от максимально возможного результата за весь экзамен; вторая часть из 7 задач с развернутым ответом.

решу физика егэ на высокий балл

Решу физика ЕГЭ на высокий балл

В 2022 году структура работы претерпела значительные изменения. Во-первых, общее количество заданий уменьшилось с 32 до 30, а максимальный первичный балл вырос с 53 до 54. Во-вторых, в структуре единого государственного экзамена произошли следующие изменения:

    в часть 1 включена новая линия 1, в которой потребуется выбрать верные варианты из списка утверждений, относящихся к разным разделам физики; появилась новая линия 2, в которой необходимо соотнести зависимости из разных разделов физики с соответствующими им графиками (причем графиков больше, чем утверждений); из программы убрали задание 24, посвященное астрофизике; усложнились линии 6, 12, 17 — теперь участникам не сообщают, сколько правильных вариантов в списке; из части 2 убрали 2 задания с кратким ответом; в части 3 добавилась одна задача; усложнились требования к задаче по механике, а ее «стоимость» выросла до 4 баллов (теперь потребуется не только указать ход решения, но и охарактеризовать законы, используемые для поиска ответа).

Внимание! Изменения должны учесть те ребята, которые начинали готовиться к ЕГЭ в 10 классе. Просто включите новые формулировки и типы заданий в программу подготовки.

решу физика егэ на высокий балл

Решу физика ЕГЭ на высокий балл

Содержание экзамена Решу физика ЕГЭ

Ребятам, которые готовятся к экзамену 2022 года, придется серьезно изучить школьный курс, особенно разделы по классической механике, термодинамике, молекулярно-кинетической теории, электродинамике и основам специальной теории относительности. Квантовая механика представлена 2 или 3 заданиями, причем одно из них во второй части, поэтому ее также придется повторить одиннадцатиклассникам, которые ставят перед собой цель: «Решу физика ЕГЭ на высокий балл».

Задания с кратким ответом различаются по специфике выполнения. В работе есть классические закрытые тесты, но в списке предлагаемых вариантов представлено несколько правильных ответов, поэтому придется учить. К примеру, в уже упомянутом задании 1 могут возникнуть дополнительные сложности, поскольку оно одновременное проверяет несколько разделов физики:

Внимание! Задания первой части не получится угадать, поскольку даже в тестах с множественным выбором представлено более одного правильного ответа.

решу физика егэ на высокий балл

Решу физика ЕГЭ на высокий балл

Также участникам придется отвечать на закрытые тесты, в которых требуется подобрать соответствие между двумя группами элементов. Часто в этих группах присутствует разное количество вариантов, что усложняет задачу. Примером может служить новое задание 2, где нужно не только «вычислить» формулу или закономерность по ее словесному описанию, но и найти соответствующий график в перечне представленных изображений.

Еще 11 заданий представляют собой мини-задачи, которые нужно решить, записав правильный ответ в виде числа или двух чисел.

Внимание! На экзамен разрешается приносить калькулятор с опциями определения тригонометрических функций, но без функции программирования.

Решу физика ЕГЭ — как готовиться

Для качественной самостоятельной подготовки к ЕГЭ по физике придется приложить немалые усилия. Рекомендуем скачать с сайта ФИПИ комплект документации и изучить программу, представленную в кодификаторе. Она должна стать основой для «домашнего» учебного плана. Готовиться можно по школьным учебникам — этого будет достаточно для информационной «поддержки». Ребятам, нацеленным на высококонкурентные специальности, можно посоветовать актуальные пособия для поступающих в вузы. Главное, чтобы за академическим языком стояли понятные объяснения, а не текст ради текста и формул.

Советуем сразу же изучить демоверсию ФИПИ, чтобы понять, с какого рода задачами придется иметь дело. ЕГЭ по физике будет проходить в течение 235 минут, причем организаторы рекомендуют выделять по 2-5 минуты на каждое задание тестовой части и по 5-20 минут на задачу. Это немного, учитывая, сложность экзамена. Поэтому рекомендуем прорешать все варианты из банка заданий ФИПИ.

Внимание! В банке заданий ФИПИ представлены только условия. Решения придется вычислять самостоятельно или искать разборы в интернете!

решу физика егэ на высокий балл

Решу физика ЕГЭ на высокий балл

При подготовке к заданиям с полным ответом советуем изучить критерии оценивания (представлены в демоверсии), которые помогут понять, что должно содержаться в работе. Также в этом документе приводится вероятный ход решения задач, поэтому для данного конкретного случая не придется искать решение. Учтите, что на реальном экзамене может попасться задание совершенно другого типа, поэтому нужно разобрать все возможные варианты, как это делают студенты на Курсах TwoStu по физике.

Еще 11 заданий представляют собой мини-задачи, которые нужно решить, записав правильный ответ в виде числа или двух чисел.

Egevpare. ru

01.09.2019 16:58:38

2019-09-01 16:58:38

Источники:

Http://egevpare. ru/reshu-ege-fizika-visokiy-ball/

Варианты, ответы и решения ФИ2210401, ФИ2210402, ФИ2210403, ФИ2210404 тренировочная работа №4 статград пробник ЕГЭ 2023 по физике 11 класс в формате реального экзамена ЕГЭ 2023 года, которая прошла 7 марта 2023 года.

Скачать тренировочные варианты

Скачать ответы для вариантов

ФИ2210401_ФИ2210402_ФИ2210403_ФИ2210404

ответы для олимпиады

Вариант ФИ2210401 с ответами

1. Два маленьких тела, находившиеся в состоянии покоя, одновременно начинают двигаться из одной точки по плоскости YOX с разными по модулю постоянными ускорениями. На рисунке изображены векторы 1 a и 2 a ускорений этих тел (масштабы координатной сетки вдоль горизонтальной и вертикальной осей одинаковы). Чему равно отношение путей S1/S2, пройденных этими телами за первые 2 секунды их движения?

2. Ускорение свободного падения на поверхности Юпитера в 2,6 раза больше, чем на поверхности Земли. Первая космическая скорость для Юпитера в 5,4 раза больше, чем для Земли. Во сколько раз радиус Юпитера больше радиуса Земли? Ответ округлите до целого числа.

3. На горизонтальном столе лежит лист бумаги, на котором нарисован равнобедренный треугольник с длиной боковой стороны 12 см и углом 30° при основании. В его вершинах расположены одинаковые маленькие тяжёлые бусинки. На каком расстоянии от основания данного треугольника расположен центр тяжести системы, состоящей из этих трёх бусинок?

4. Небольшая шайба массой 50 г соскальзывает с наклонной плоскости с углом при основании 30°. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В таблице приведены значения модуля скорости V шайбы в различные моменты времени t. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.

1) Сухое трение между шайбой и плоскостью отсутствует.
2) Модуль ускорения шайбы приблизительно равен 3 м/с2 .
3) За первую секунду движения шайба прошла путь менее 1 м.
4) В момент времени t = 0,4 с модуль импульса шайбы примерно равен 0,06 кг⋅м/с.
5) Если в момент времени t = 1,4 с шайба столкнётся с абсолютно неупругим препятствием, то выделится количество теплоты ≈ 0,44 Дж.

5. На двух узких опорах покоится тяжёлая горизонтальная однородная доска. На доске посередине между опорами лежит гиря. Гирю перекладывают так, что она оказывается лежащей на доске ближе к правой опоре. Как после перекладывания гири изменяются модуль силы реакции правой опоры и момент силы тяжести гири относительно левой опоры? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

6. На горизонтальном столе установлена в вертикальном положении лёгкая пружина жёсткостью k. Её нижний конец прикреплён к столу, а к верхнему концу прикреплена горизонтальная платформа массой M. На высоте H над платформой удерживают маленький пластилиновый шарик массой m. Шарик отпускают без начальной скорости, после чего он свободно падает и прилипает к покоившейся платформе. В результате этого платформа с шариком начинают совершать колебания, в ходе которых ось пружины остаётся вертикальной, а платформа не касается стола. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче (g – ускорение свободного падения). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

7. В сосуде объёмом 8,31 л находится 0,35 моль идеального газа при давлении 100 кПа. Газ сначала изотермически расширяют в 2 раза, а затем изохорически нагревают на 120 К. Чему равно давление газа в конечном состоянии? Ответ выразите в кПа и округлите до целого числа.

8. На рисунке приведена зависимость температуры T однородного твёрдого тела массой 2 кг от времени t в процессе нагревания. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Подводимую к телу тепловую мощность можно считать постоянной и равной 450 Вт.

9. На Т–р-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдал в этом процессе количество теплоты 80 кДж. Масса газа не менялась. Определите работу, совершённую внешними силами над газом в этом процессе, если р1 = 80 кПа, р2 = 200 кПа, Т0 =300 К.

10. С постоянной массой идеального одноатомного газа происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, p–V-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура газа в этом процессе составляет 400 К. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.

1) Работа, совершённая газом при его изобарическом расширении, равна 200 Дж.
2) Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, больше 0,45 моль.
3) Работа, совершённая над газом при его изобарическом сжатии, равна 200 Дж.
4) Изменение внутренней энергии газа в процессе 1–2–3–4–1 равно нулю.
5) Количество теплоты, переданное газу при изохорическом нагревании, равно 400 Дж.

11. В закрытом сосуде под подвижным поршнем находятся влажный воздух и немного воды. Перемещая поршень, объём сосуда медленно увеличивают при постоянной температуре. Как изменяются в этом процессе относительная влажность воздуха и концентрация пара? Известно, что в конечном состоянии в сосуде остаётся вода. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

12. Участок электрической цепи состоит из трёх резисторов, соединённых так, как показано на рисунке. Сила тока I = 3 А. Сопротивления резисторов равны R1 = 20 Ом и R2 = 30 Ом. Каким должно быть сопротивление резистора R, чтобы сила текущего через него тока была равна 2 А?

13. На рисунке показан график зависимости магнитного потока Φ, пронизывающего проводящий контур, от времени t. Сопротивление контура равно 5 Ом. Чему равна сила тока, текущего в контуре, в промежутке времени от 0 до 10 с?

15. Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +q > 0 и +4q соответственно (см. рисунок). Расстояние от точки С до точки А в два раза меньше, чем расстояние от точки С до точки В: СВ = 2 АС . Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным.

1) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку в точке А, в 4 раза больше, чем модуль силы Кулона, действующей на бусинку в точке В.
2) Если бусинки соединить тонким проводником, то они будут притягиваться друг к другу.
3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С равна нулю.
4) Если бусинки соединить стеклянной палочкой, то их заряды не изменятся.
5) Если бусинку с зарядом +4q заменить на бусинку с зарядом –4q, то напряжённость результирующего электростатического поля в точке С будет направлена вправо.

16. В первом опыте лазерный луч красного цвета падает перпендикулярно на дифракционную решётку, содержащую 50 штрихов на 1 мм. При этом на удалённом экране наблюдают дифракционную картину. Во втором опыте проводят эксперимент с тем же лазером, заменив решётку на другую, содержащую 100 штрихов на 1 мм, и оставив угол падения лазерного луча на решётку тем же. Как изменяются во втором опыте по сравнению с первым расстояние между дифракционными максимумами первого порядка на экране и количество наблюдаемых дифракционных максимумов? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличивается
  • 2) уменьшается
  • 3) не изменяется

17. В однородном вертикальном магнитном поле находится наклонная плоскость с углом α при основании. На этой плоскости закреплён П-образный проводник, по которому скользит вниз с постоянной скоростью V проводящая перемычка длиной L. Взаимное расположение наклонной плоскости, проводника и перемычки показано на рисунке. Сопротивление перемычки равно R, сопротивление П-образного проводника мало. Модуль индукции магнитного поля равен В. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

18. Какая доля радиоактивных ядер (в процентах от первоначального числа ядер) остаётся нераспавшейся через интервал времени, равный двум периодам полураспада?

19. В опыте по изучению фотоэффекта металлическая пластина облучалась светом с частотой ν. Работа выхода электронов из металла равна Авых. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (h – постоянная Планка, с – скорость света в вакууме, me – масса электрона). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  • 1) При равномерном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещения.
  • 2) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул гелия уменьшается при увеличении абсолютной температуры газа.
  • 3) В однородном электростатическом поле работа по перемещению электрического заряда между двумя положениями в пространстве не зависит от траектории.
  • 4) При переходе электромагнитной волны из воды в воздух период колебаний вектора напряжённости электрического поля в волне уменьшается.
  • 5) При испускании протона электрический заряд ядра уменьшается.

21. Даны следующие зависимости величин:

  • А) зависимость модуля импульса материальной точки от её кинетической энергии при неизменной массе;
  • Б) зависимость количества теплоты, выделяющегося при конденсации пара, от его массы;
  • В) зависимость периода колебаний силы тока в идеальном колебательном контуре от индуктивности катушки.

Установите соответствие между этими зависимостями и графиками, обозначенными цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

22. Для определения массы порции подсолнечного масла ученик измерил её объём с использованием мерного цилиндра и получил результат: V = (12 ±1) см3 . Чему равна масса данной порции масла с учётом погрешности измерений?

23. Ученик изучает свойства силы трения скольжения. В его распоряжении имеются установки, состоящие из горизонтальной опоры и сплошного бруска. Площадь соприкосновения бруска с опорой при проведении всех опытов одинакова. Параметры установок приведены в таблице. Какие из этих установок нужно использовать для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость коэффициента трения от модуля силы нормального давления тела на опору?

24. В боковой стенке покоящейся на столе бутылки проделано маленькое отверстие, в которое вставлена затычка. В бутылку налита вода, а горлышко бутылки закрыто резиновой пробкой, через которую пропущена вертикальная тонкая трубка. Нижний конец трубки находится выше отверстия в стенке бутылки, но ниже поверхности воды, а верхний конец сообщается с атмосферой (см. рис.). Затычку из отверстия в боковой стенке вынимают, и вода вытекает из бутылки через отверстие. При этом через трубку в бутылку входят пузырьки воздуха. Затем трубку начинают медленно опускать вниз и делают это до тех пор, пока нижний конец трубки не окажется на одном уровне с отверстием. Опишите, как будет изменяться скорость вытекания воды из отверстия по мере опускания трубки. Считайте, что уровень воды всегда находится выше нижнего конца трубки и выше отверстия в стенке. Ответ обоснуйте, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

25. В механической системе, изображённой на рисунке, все блоки, пружины и нити невесомые, нити нерастяжимые, трения в осях блоков нет, все участки нитей, не лежащие на блоках, вертикальны. Известно, что после подвешивания груза массой M = 40 кг к оси самого правого блока левая пружина в состоянии равновесия растянулась на величину Δx1 = 10 см. Найдите коэффициент жёсткости k1 левой пружины.

26. В центре металлической сферической оболочки толщиной 0,5 см поместили точечный заряд q = 2 мкКл, а на её внешнюю поверхность радиусом R = 10 см – заряд Q = – 1 мкКл. Найдите для равновесного состояния модуль напряжённости E электрического поля на расстоянии r = 1 м от центра оболочки и укажите, куда направлен вектор E  – к центру оболочки или от неё.

27. В большом помещении с размерами 6 × 10 × 3 м3 в зимние холода при температуре Т1 парциальное давление водяного пара в воздухе составляло pп1 = 700 Па, а относительная влажность воздуха равнялась при этом φ1 = 50 %. После обогрева помещения температура в нём поднялась до значения T2 = 25 °С, а относительная влажность снизилась до φ2 = 25 %. Используя приведённый на рисунке график, найдите, как и на сколько в результате обогрева изменилась масса m паров воды в данном помещении.

28. Иногда для измерения индукции магнитного поля используют следующий способ: маленькую плоскую круглую катушку с большим числом витков быстро вводят в область измеряемого поля так, что её плоскость перпендикулярна линиям индукции. Катушка присоединена к входным клеммам баллистического гальванометра, который может измерять электрический заряд Δq, протекший по образовавшейся замкнутой цепи за время ввода измерительной катушки в исследуемое магнитное поле. Этот заряд связан с изменением магнитного потока Ф через катушку, поэтому данный гальванометр часто используют в качестве «флюксметра». Зная поток магнитной индукции и параметры катушки, можно найти величину В проекции индукции на ось катушки. Пусть измеренное таким способом значение В = 0,5 Тл, входное сопротивление гальванометра rф = 0,1 кОм, сопротивление измерительной катушки rк = 900 Ом, диаметр её витков d = 1 см. Определите число N витков в катушке, если протекший через цепь суммарный заряд qΣ = 15 мкКл.

29. Вдоль оптической оси тонкой выпуклой собирающей линзы распространяется в воздухе параллельный приосевой пучок света, собирающийся в точку справа от неё на расстоянии F1. Линза изготовлена из стекла с показателем преломления n1 = 1,4 и ограничена справа и слева сферическими поверхностями радиусами R1 = 15 см. На какое расстояние и в какую сторону сместится точка схождения лучей этого пучка, если заменить линзу на другую, с показателем преломления стекла n2 = 1,6 и радиусами поверхностей R2 = 24 см? Положения обеих линз относительно пучка света одинаковые. Все углы падения и преломления можно считать малыми и использовать для них приближённую формулу sin α ≈ α.

30. На даче у школьника на горизонтальном полу террасы стояла пластмассовая кубическая ёмкость для воды, иногда протекающей с крыши. Когда ёмкость заполнилась наполовину, дедушка попросил внука вылить воду из неё, наклонив вокруг одного из нижних рёбер куба, чтобы вода переливалась через соседнее верхнее ребро. Какую работу А совершил внук к моменту начала вытекания воды из ёмкости, если процесс подъёма был очень медленным, так что поверхность воды всё время оставалась горизонтальной? Объём воды вначале был равен V = 108 л, квадратные стенки ёмкости и её днище тонкие, однородные, массой m = 4 кг каждая (сверху ёмкость открыта). Сделайте рисунки с указанием положения центров масс воды, днища и стенок ёмкости до начала наклона ёмкости и в момент, когда вода начинает выливаться. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.

Вариант ФИ2210402 с ответами

1. Два маленьких тела, находившиеся в состоянии покоя, одновременно начинают двигаться из одной точки по плоскости YOX с разными по модулю постоянными ускорениями. На рисунке изображены векторы 1 a и 2 a ускорений этих тел (масштабы координатной сетки вдоль горизонтальной и вертикальной осей одинаковы). Чему равно отношение путей S1/S2, пройденных этими телами за первые 3 секунды их движения?

2. Ускорение свободного падения на поверхности Земли в 2,65 раза больше, чем на поверхности Марса. Вторая космическая скорость для Земли в 2,24 раза больше, чем для Марса. Во сколько раз радиус Земли больше радиуса Марса? Ответ округлите до целого числа.

3. На горизонтальном столе лежит лист бумаги, на котором нарисован равнобедренный треугольник ABC с основанием BC. Длина боковой стороны этого треугольника 18 см, угол при основании 30°. В его вершинах расположены одинаковые маленькие тяжёлые бусинки. На каком расстоянии от вершины A расположен центр тяжести системы, состоящей из этих трёх бусинок?

4. Небольшая шайба массой 100 г соскальзывает с наклонной плоскости с углом при основании 45°. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В таблице приведены значения модуля скорости V шайбы в различные моменты времени t. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.

  • 1) Между шайбой и плоскостью есть сухое трение.
  • 2) Модуль ускорения шайбы приблизительно равен 7 м/с2 .
  • 3) За первую секунду движения шайба прошла путь менее 2 м.
  • 4) В момент времени t = 0,6 с модуль импульса шайбы примерно равен 0,36 кг⋅м/с.
  • 5) Если в момент времени t = 1,2 с шайба столкнётся с абсолютно неупругим препятствием, то выделится количество теплоты ≈ 2,6 Дж.

5. На двух узких опорах покоится тяжёлая горизонтальная однородная доска. На доске посередине между опорами лежит гиря. Гирю перекладывают так, что она оказывается лежащей на доске ближе к правой опоре. Как после перекладывания гири изменяются модуль силы реакции левой опоры и момент силы тяжести гири относительно правой опоры? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличивается
  • 2) уменьшается
  • 3) не изменяется

6. На горизонтальном столе установлена в вертикальном положении лёгкая пружина жёсткостью k. Её нижний конец прикреплён к столу, а к верхнему концу прикреплена горизонтальная платформа массой M. На высоте H над платформой удерживают маленький пластилиновый шарик массой m. Шарик отпускают без начальной скорости, после чего он свободно падает и прилипает к покоившейся платформе. В результате этого платформа с шариком начинают совершать колебания, в ходе которых ось пружины остаётся вертикальной, а платформа не касается стола. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче (g – ускорение свободного падения). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

7. В сосуде объёмом 8,31 л находится 0,35 моля идеального газа при давлении 100 кПа. Газ сначала изотермически расширяют в 2 раза, а затем изобарически нагревают на 24 К. Чему равен объём газа в конечном состоянии?

8. На рисунке приведена зависимость температуры t однородного твёрдого тела массой 5 кг от времени τ в процессе нагревания. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Подводимую к телу тепловую мощность можно считать постоянной и равной 520 Вт.

9. На Т–V-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ получил в этом процессе количество теплоты 120 кДж. Масса газа не менялась. Определите работу, совершённую газом в этом процессе, если V1 = 8 л, V2 = 20 л, Т0 = 300 К.

10. С постоянной массой идеального одноатомного газа происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, p–V-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура газа в этом процессе составляет 600 К. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.

  • 1) Работа, совершённая газом при его изобарическом расширении, равна 400 Дж.
  • 2) Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, больше 0,45 моля.
  • 3) Суммарное количество теплоты, которым газ обменялся с окружающими телами в процессе 1–2–3–4–1, равно 200 Дж.
  • 4) Изменение внутренней энергии газа в процессе 4–1 равно 600 Дж.
  • 5) Температура газа в состоянии 4 равна 225 К.

11. В закрытом сосуде под подвижным поршнем находятся влажный воздух и немного воды. Перемещая поршень, объём сосуда медленно уменьшают при постоянной температуре. Как изменяются в этом процессе относительная влажность воздуха и плотность пара? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличивается
  • 2) уменьшается
  • 3) не изменяется

12. Участок электрической цепи состоит из трёх резисторов, соединённых так, как показано на рисунке. Сила тока I = 6 А. Сопротивления резисторов равны R1 = 10 Ом и R2 = 30 Ом. Каким должно быть сопротивление резистора R, чтобы сила тока, текущего через него, была равна 2 А?

13. На рисунке показан график зависимости магнитного потока Φ, пронизывающего проводящий контур, от времени t. Сопротивление контура равно 3 Ом. Чему равна сила тока, текущего в контуре в промежутке времени от 10 до 20 с?

14. Сила тока i в идеальном колебательном контуре меняется со временем t по закону 0,02cos(5 10 ) 6 i = ⋅ t , где все величины выражены в единицах СИ. Чему равен максимальный заряд одной из пластин конденсатора, включённого в этот колебательный контур?

15. Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +q > 0 и –4q соответственно (см. рисунок). Точка С расположена посередине отрезка АВ. Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным.

  • 1) Сила Кулона, действующая на бусинку в точке А равна по модулю силе Кулона, действующей на бусинку в точке В.
  • 2) Если бусинки соединить проводником, то они станут отталкиваться друг от друга.
  • 3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена влево.
  • 4) Если бусинки соединить стеклянной палочкой, то их заряды станут одинаковыми.
  • 5) Если бусинку с зарядом –4q заменить на бусинку с зарядом +3q, то модуль напряжённости результирующего электростатического поля в точке С уменьшится в 2,5 раза.

16. В первом опыте лазерный луч красного цвета падает перпендикулярно на дифракционную решётку, содержащую 100 штрихов на 1 мм. При этом на удалённом экране наблюдают дифракционную картину. Во втором опыте проводят эксперимент с тем же лазером, заменив решётку на другую, содержащую 50 штрихов на 1 мм, и оставив угол падения лазерного луча на решётку тем же. Как изменяются во втором опыте по сравнению с первым расстояние между дифракционными максимумами второго порядка на экране и угол, под которым наблюдается первый дифракционный максимум? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличивается
  • 2) уменьшается
  • 3) не изменяется

17. В однородном вертикальном магнитном поле находится наклонная плоскость с углом α при основании. На этой плоскости закреплён П-образный проводник, по которому скользит вниз с постоянной скоростью V проводящая перемычка длиной L. Взаимное расположение наклонной плоскости, проводника и перемычки показано на рисунке. Сопротивление перемычки равно R, сопротивление П-образного проводника мало. Модуль индукции магнитного поля равен В. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

18. Какая доля радиоактивных ядер (в процентах от первоначального числа ядер) остаётся нераспавшейся через интервал времени, равный трём периодам полураспада?

19. В опыте по изучению фотоэффекта металлическая пластина облучалась светом с частотой ν. Работа выхода электронов из металла равна Авых. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (h – постоянная Планка, с – скорость света в вакууме, me – масса электрона). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  • 1) При равномерном движении по окружности перемещение тела за один период обращения равно нулю.
  • 2) При увеличении средней кинетической энергии теплового движения молекул гелия его давление в закрытом сосуде неизменного объёма уменьшается.
  • 3) При движении заряда по окружности в однородном магнитном поле сила Лоренца, действующая на этот заряд, не совершает работу.
  • 4) При переходе электромагнитной волны из воздуха в воду период колебаний вектора индукции магнитного поля в волне не изменяется.
  • 5) При испускании нейтрона электрический заряд ядра увеличивается.

21. Даны следующие зависимости величин:

  • А) зависимость кинетической энергии материальной точки от модуля её импульса при неизменной массе;
  • Б) зависимость количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации воды, от её массы;
  • В) зависимость энергии конденсатора постоянной ёмкости от его заряда.

Установите соответствие между этими зависимостями и графиками, обозначенными цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

22. Для определения массы порции керосина ученик измерил её объём с использованием мерного цилиндра и получил результат: V = (30,0 ± 0,5) см3 . Чему равна масса данной порции керосина с учётом погрешности измерений?

23. Ученик изучает свойства силы трения скольжения. В его распоряжении имеются установки, состоящие из горизонтальной опоры и сплошного бруска. Площадь соприкосновения бруска с опорой при проведении всех опытов одинакова. Параметры установок приведены в таблице. Какие из установок нужно использовать для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость коэффициента трения от материала опоры?

24. В боковой стенке покоящейся на столе бутылки проделано маленькое отверстие, в которое вставлена затычка. В бутылку налита вода, а горлышко бутылки закрыто резиновой пробкой, через которую пропущена вертикальная тонкая трубка. Нижний конец трубки находится ниже поверхности воды на уровне отверстия в стенке бутылки, а верхний конец сообщается с атмосферой (см. рис.). Затычку из отверстия в боковой стенке вынимают и начинают медленно поднимать трубку вверх. При этом вода вытекает из бутылки через отверстие, а через трубку в бутылку входят пузырьки воздуха. Опишите, как будет изменяться скорость вытекания воды из отверстия по мере поднимания трубки. Считайте, что уровень воды всегда находится выше нижнего конца трубки и выше отверстия в стенке. Ответ обоснуйте, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

25. В механической системе, изображённой на рисунке, все блоки, пружины и нити невесомые, нити нерастяжимые, трения в осях блоков нет, все участки нитей, не лежащие на блоках, вертикальны. Известно, что после подвешивания груза M к оси самого правого блока левая пружина, имеющая коэффициент жёсткости k1 = 500 Н/м, в состоянии равновесия растянулась на величину Δx1 = 10 см. На какую величину Δx2 удлинилась при этом правая пружина, если её коэффициент жёсткости равен k2 = 1000 Н/м?

26. В центре металлической сферической оболочки толщиной 0,2 см поместили точечный заряд q = 1 мкКл, а на её внешнюю поверхность радиусом R = 10 см – заряд Q = – 3 мкКл. Найдите для равновесного состояния модуль E напряжённости электрического поля на расстоянии r = 2 м от центра оболочки и укажите, куда направлен вектор E  – к центру оболочки или от неё.

27. В большом помещении с размерами 5 × 10 м2 (пол) и 3,5 м (высота потолка) температура T1 во время зимних холодов понизилась, парциальное давление водяного пара в воздухе опустилось до значения pп1 = 600 Па, а относительная влажность воздуха равнялась при этом φ1 = 50 %. После обогрева помещения температура в нём поднялась до значения T2 = 24 °С, а относительная влажность снизилась до φ2 = 30 %. Используя приведённый на рисунке график, найдите, как и во сколько раз в результате обогрева изменилась масса m паров воды в данном помещении.

28. Иногда для измерения индукции магнитного поля используют следующий способ: маленькую плоскую круглую катушку с большим числом витков быстро вводят в область измеряемого поля так, что её плоскость перпендикулярна линиям индукции. Катушка присоединена к входным клеммам баллистического гальванометра, который может измерять электрический заряд Δq, протекший по образовавшейся замкнутой цепи за время ввода измерительной катушки в исследуемое магнитное поле. Этот заряд связан с изменением магнитного потока Ф через катушку, поэтому данный гальванометр часто используют в качестве «флюксметра». Зная поток магнитной индукции и параметры катушки, можно найти величину В проекции индукции на ось катушки. Пусть входное сопротивление гальванометра rф = 0,2 кОм, сопротивление измерительной катушки rк = 600 Ом, диаметр её витков d = 0,95 см, число витков в ней N = 300. Чему равен измеренный модуль индукции магнитного поля, если протекший через цепь суммарный заряд qΣ = 12 мкКл.

29. Вдоль оптической оси тонкой выпуклой собирающей линзы распространяется в воздухе параллельный приосевой пучок света, собирающийся в точку справа от неё на расстоянии F1. Линза изготовлена из стекла с показателем преломления n1 = 1,5 и ограничена справа и слева сферическими поверхностями радиусами R1 = 20 см. На какое расстояние сместится точка схождения лучей этого пучка, если заменить линзу на другую, с показателем преломления стекла n2 = 1,7 и радиусами поверхностей R2 = 16 см? Положения обеих линз относительно пучка света одинаковые. Все углы падения и преломления можно считать малыми и использовать для них приближённую формулу sinα ≈ α.

30. На даче у школьника на горизонтальном полу террасы стояла пластмассовая кубическая ёмкость для воды, иногда протекающей с крыши. Когда ёмкость заполнилась наполовину, дедушка попросил своего сильного внука вылить воду из неё, наклонив вокруг одного из нижних рёбер куба, чтобы вода переливалась через соседнее верхнее ребро. Оцените, на какую величину ∆E внук увеличит механическую энергию ёмкости с водой к моменту начала вытекания воды из ёмкости, если процесс подъёма был очень медленным, так что поверхность воды всё время оставалась горизонтальной? Объём воды вначале был равен V = 63 л, квадратные стенки ёмкости и её днище тонкие, однородные, массой m = 3 кг каждая (сверху ёмкость открыта). Сделайте рисунки с указанием положения центров масс воды, днища и стенок ёмкости до начала наклона ёмкости и в момент, когда вода начинает выливаться. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.

Попробуйте решить другие варианты

Статград ФИ2210301-ФИ2210304 физика 11 класс ЕГЭ 2023 варианты и ответы

ПОДЕЛИТЬСЯ МАТЕРИАЛОМ

Тема 30.

Механика (Расчетная задача высокого уровня сложности+обоснование)

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.

Готовиться с нами — ЛЕГКО!

Подтемы раздела

механика (расчетная задача высокого уровня сложности+обоснование)

30.01Кинематика

30.02Динамика

30.03Законы сохранения в механике

30.04Статика

30.05Гидростатика

30.06Механические колебания

Решаем задачи

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Стержень будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

5. У однородного тела центр тяжести находится посередине, к нему будет приложена сила
тяжести.

Решение

Во-первых, заметим, что согласно теореме Пифагора расстояние между точками крепления нитей
равно 5l  . Далее по теореме Пифагора найдём x  и y  (см. правый рисунок)

PIC

По условию x + y = 5l  .

x2 + z2 = 9l2

y2 + z2 = 16l2

Вычтем из первого второе:

 2    2     2                      2                   2        7
y −  x =  7l ⇒  (y − x)(y + x) = 7l ⇒  (y − x) ⋅ 5l = 7l ⇒ y =  5l + x.

Тогда

    7                  9         16
x + -l + x = 5l ⇒  x = -l ⇒  y = ---l
    5                  5          5

Треугольники ACD  и AF  O  подобны, при этом сила тяжести направлена из центра стержня,
значит, коэффициент подобия равен 2 и плечо силы mg  относительно точки A  равно x∕2  .
Аналогично для треугольников BKE  и BF  O  , плечо силы 3mg  равно y∕2  .

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Поэтому уравнение моментов относительно точки крепления левой нити A  дает

                    (      )
Tпр5l = mg x-+  3mg   x + y- =  111mgl  ⇒  Tпр = 111-mg
           2              2     10                50

А относительно точки крепления правой нити B

            (      )
                 x-        y-   89-              89-
Tлев5l = mg   y + 2   + 3mg 2 =  10mgl  ⇒  Tлев = 50mg

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула моменты силы, записано
правило моментов. Расставлены все силы на рисунке, обозначены расстояния. Введены центры
тяжести для стержней по отдельности).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

К гвоздю, вбитому в вертикальную стенку, привязана нить, намотанная на катушку. Катушка висит,
опираясь о стенку. Нить составляет со стенкой угол        ∘
α =  30 . Размеры катушки: r = 1  см, R =  10  см.
Найти минимальное значение коэффициента трения μ  между стенкой и катушкой, при котором
катушка неподвижна. Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их
применение.

Сборник задач «Отличник ЕГЭ»

PIC

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Катушку будем считать абсолютно твёрдым телом — его форма и размеры неизменны, расстояние
между любыми двумя точками остаются неизменным. Движение абсолютно твердого тела можно
описать совокопнустью движений — поступательного и вращательного. Поэтому для равновесия твердого
тела в ИСО необходимо два условия. Одно для поступательного движения, другое — для
вращательного движения. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна
нулю (условие равновесия твёрдого тела относительно поступательного движения). Также
применимо правило моментов (условие равновесия твёрдого тела относительно вращательного
движения)

3. Плоскость является касательной к поверхности катушки. По определению сила нормальной
реакции опоры перпендикулярна плоскости соприкосновения тел, значит она направлена
перпендикулярно плоскости. Так как основание катушки это окружность, то прямые которые
проводятся перпендикулярно касательным, внутрь окружности, являются радиусами данной
окружности, значит можно утверждать, что линия действия силы реакции опоры проходит через центр
окружности основания цилиндра.

4. Сила трения явлется касательной силой реакции опоры и направлена параллельно вертикальной
стене.

Решение

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Силы, действующие на катушку, изображены на рисунке, где m ⃗g  – сила тяжести, ⃗T  – сила
натяжения нити, F тр   – сила трения,  ⃗
N  – нормальная составляющая силы реакции стены. Запишем
второй закон Ньютона для катушки:

 ⃗    ⃗          ⃗
N  + F тр + m ⃗g + T = m ⃗a,

так как катушка неподвижна, то ускорение a  равно нулю. Спроецируем второй закон Ньютона на
горизонтальную ось:

N  = T sinα

Запишем также правило моментов сил относительно центра тяжести катушки:

F трR = T r.

Так как катушка покоится, то на неё действует сила трения покоя, которая выражается
неравенством:

F тр ≤ μN

Тогда

         r-
F тр = T R ≤  μT sin α

Отсюда

       r           1 см
μ ≥ ------- = -------------∘ = 0,2
    R sin α   10 см ⋅ sin 30

То есть минимальное значение μ  равно 0,2.

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что цилиндр будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение абсолютно твердого тела описывается совокупностью поступательного и
вращательного движения.

4. Сказаны условия равновесия абсолютно твердого тела относительно поступательного и
вращательного движения.

5. Обосновано направление силы нормальной и касательной реакции опоры.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записан второй закон Ньютона для тела,
записана формула момента силы, записано правило моментов).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Цилиндр массой M  = 10  кг поместили на рельсы, наклоненные под углом α = 30∘ к горизонту (вид
сбоку показан на рисунке). Груз какой минимальной массы m  нужно прикрепить к намотанной на
цилиндр нити, чтобы он покатился вверх? Проскальзывание отсутствует. Какие законы Вы используете
для решения задачи? Обоснуйте их применение.

PIC

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Цилиндр будем считать абсолютно твёрдым телом — его форма и размеры неизменны, расстояние
между любыми двумя точками остаются неизменным. Движение абсолютно твердого тела можно
описать совокопнустью движений — поступательного и вращательного. Поэтому для равновесия твердого
тела в ИСО необходимо два условия. Одно для поступательного движения, другое — для
вращательного движения. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна
нулю (условие равновесия твёрдого тела относительно поступательного движения). Также
применимо правило моментов (условие равновесия твёрдого тела относительно вращательного
движения)

3. Так как по условию проскальзывание отсутствует, то трение между поверхностью и цилиндром
отсутствует.

4. Плоскость является касательной к поверхности цилиндра. По определению сила нормальной
реакции опоры перпендикулярна плоскости соприкосновения тел, значит она направлена
перпендикулярно плоскости. Так как основание цилиндра это окружность, то прямые которые
проводятся перпендикулярно касательным, внутрь окружности, являются радиусами данной
окружности, значит можно утверждать, что линия действия силы реакции опоры проходит через центр
окружности основания цилиндра.

5. Груз массой m  будем рассматривать моделью материальной точки, так как его размерами в
условиях данной задачи можно пренебречь.

Решение

На цилиндр действуют приложенная к его центру сила тяжести M g  , приложенная к его краю сила
натяжения нити T  и сила реакции опоры N  .

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Цилиндр покатится вверх, если момент силы тяжести относительно оси, проходящей через точку      A
перпендикулярно плоскости рисунка, будет меньше момента силы натяжения нити. Для силы M  g
плечо AB  равно R sinα  , а для силы T  плечо AD  равно:

AD  = R  − AB  = R  − R sinα =  R(1 − sinα ).

Тогда следует неравенство:

M  gR sin α <  TR (1 − sin α).

Также запишем второй закон Ньютона для груза:

⃗T + m ⃗g = m ⃗a,

где a  – ускорение груза.
Так как по условию цилиндр должен катиться наверх, то ускорение a  направлено вниз. Спроецируем
второй закон Ньютона на вертикальную ось:

mg  − T  = ma  ⇒  T = m (g − a).

Подставим в неравенство из моментов:

M gsin α < mg (1 − sin α) − ma (1 − sinα )

Отсюда

     M g sin α + ma (1 − sinα )
m >  -------------------------,
             1 − sin α

При этом минимальность будет при a =  0  , тогда

     M  sinα     10 кг ⋅ sin 30∘
m >  ---------=  -----------∘--= 10 кг
     1 − sin α     1 − sin30

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что цилиндр будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение абсолютно твердого тела описывается совокупностью поступательного и
вращательного движения.

4. Сказаны условия равновесия абсолютно твердого тела относительно поступательного и
вращательного движения.

5. Обосновано направление силы нормальной реакции опоры.

6. Обоснована возможность применения к грузу массой m  модели материальной точки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записан второй закон Ньютона для тела,
записана формула момента силы, записано правило моментов).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Показать ответ и решение

Обоснование
1. Систему отсчёта, связанную с Землёй, будем считать инерциальной (ИСО).
2. Брусок перед отрывом его правого края от поверхности стола будем считать твёрдым телом с осью
вращения, проходящей перпендикулярно плоскости рисунка через точку A. Условие равновесия
относительно вращения твёрдого тела на оси – равенство нулю суммы моментов сил, приложенных к
телу, относительно этой оси. 3. Нити нерастяжимы, поэтому, если покоится брусок, то покоятся и все
остальные тела системы.
4. Нити лёгкие, поэтому величина силы натяжения каждой нити в любой её точке одна и та же. В том
числе: T1 =  T3   , T2 = T4   (см. рисунок в решении).
5. Блок идеальный (трения в осях нет, масса блока пренебрежимо мала). Поэтому условие
равновесия блока – равенство нулю суммы моментов сил натяжения нитей относительно оси
блока.
6. Груз может двигаться только поступательно вдоль вертикальной оси Oy, лежащей в плоскости
рисунка. Поэтому для груза используем модель материальной точки и применим второй закон
Ньютона. Вследствие этого условие равновесия – сумма приложенных к грузу сил равна
нулю.

Решение
Брусок начнёт отрываться от поверхности стола, когда сила реакции опоры со стороны стола станет
равна нулю. Рассмотрим случай минимальности груза. Брусок ещё покоится на столе, но касается стола
только в точке A, тогда сила реакции опоры приложена в точке A  и направлена вертикально
вверх.
Расставим силы, действующие на брусок M  , блок и груз m  .

PIC

Запишем уравнение моментов относительно оси, проходящей перпендикулярно рисунку в точке
A  :

                AB
T1 ⋅ AB − M  g ⋅----= 0.
                 2

Отсюда

     M g
T1 = ----.  (1 )
      2

Запишем второй закон Ньютона для груза m

⃗T +  m⃗g = m⃗a,
 2

где a  – ускорение груза.
Так как система покоится, то a = 0  . Спроецируем второй закон Ньютона на оси Oy  :

T2 − mg  = 0 ⇒  T2 = mg.   (2)

Аналогично правило моментов для блока, относительно оси, проходящей через его центр:

T3 ⋅ r = T4 ⋅ .R

Из условия лёгкости нити T1 = T3   , T2 = T4   , тогда

T1 ⋅ r = T2 ⋅ R (3)

Подставим (1) и (2) в (3)

M-g-⋅ r = mg ⋅ R ⇒ M  =  2mg ⋅ R-=  2 ⋅ 1 к г ⋅ 0,1-м-= 4 кг
 2                             r             0,05 м

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Стержень будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

5. По определению сила нормальной реакции опоры перпендикулярна плоскости соприкосновения
тел. Значит сила номральной реакции опоры в точке A  будет направлена внутрь окружности по
радиусу, а сила нормальной реакции опоры точки D  будет направлена перпендикулярно
стержню.

6. Так как стержень однородный то его центр тяжести находится в середине и эта точка является
точкой приложения силы тяжести.

Решение

Стержень находится в покое под действием плоской системы трех непараллельных сил,
следовательно, линии действия этих сил пересекаются в одной точке (см .рис.).

PIC

Сделаем пояснение к построению. Угол β  найдём из прямоугольного треугольника AO1C

β =  180 − 90 − α = 90 −  α.

Углы EO1D  и AO1C  равны как вертикальные. Из треугольника O1DE  находим,
что

O1ED   =  180 − 90 − (90 − α) = α

Так как прямые OD  и AC  параллельны, то углы ODA  и CAD  равны как накрест лежащие,
при этом AO  =  OD  как радиусы полусферы, следовательно, треугольник AOD  равнобедренный и
DAO   =  α  , а так как OD  и AC  параллельны, то

∠DOE    =  ∠CAO   = 2 α.

как соответственные. Из прямоугольного треугольника ECA  находим γ  :

γ =  180 − 90 − 2α = 90 − 2 α.

Рассмотрим треугольник ODE  :

∠OED    = γ + α =  90 − 2α + α = 90 −  α

∠EOD   =  180 − 2α − ∠OED    = 180 − 2 α − 90 + 2α = 90 − α.

Следовательно, треугольник OED  равнобедренный, при этом OD   = OE  =  R  . Следовательно,

AE  =  AO +  OE  = R  + R =  2R.

Точка O1   находится на расстоянии l∕2  от точки A  (так как сила тяжести приложена к центру
стержня), следовательно:

                   l-
AC  = AO1  cosα =  2 cosα.

А из треугольника AEC  :

AC  = AE  cos2 α = 2R cos 2α

Отсюда

l-                           cos2α-
2 cos α = 2R cos 2α ⇒ l = 4R cos α

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что цилиндр будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение абсолютно твердого тела описывается совокупностью поступательного и
вращательного движения.

4. Сказаны условия равновесия абсолютно твердого тела относительно поступательного и
вращательного движения.

5. Обосновано направление сил нормальной реакции опоры.

6. Обосновано положение центра тяжести и точки приложения силы тяжести.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: использована теорема о трех не
параллельных силах).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Тонкий однородный стержень АВ шарнирно закреплён в точке А и удерживается горизонтальной
нитью ВС (см. рис.). Трение в шарнире пренебрежимо мало. Масса стержня m =  1  кг, угол
его наклона к горизонту α =  45∘ . Найдите модуль силы ⃗F  , действующей на стержень
со стороны шарнира. Сделайте рисунок, на котором укажите все силы, действующие на
стержень.

Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их применение.

PIC

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Доску будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным. Так как стержень однородный, то его
центр тяжести находится посередине.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

Решение

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Стержень находится в равновесии под действием сил, изображенных на рисунке, где
m ⃗g  – сила тяжести, ⃗
T  – сила натяжения нити,  ⃗
Fx  и  ⃗
Fy  – составляющие силы реакции
шарнира вдоль горизонтальной и вертикальной осей, соответственно. Запишем второй закон
Ньютона:

⃗F + m ⃗g + ⃗T =  m⃗a,

так как стержень покоится, то ускорение a  равно нулю. Спроецируем второй закон Ньютона на оси
X  и y  :

(
{ Fx − T = 0
(
  Fy − mg  = 0

Так как

     ∘ ---------
F  =   F 2x + F2y,

то

     ∘ ------------
F =    T 2 + (mg )2. (1)

Запишем правило моментов сил относительно точки A  :

mg l-cosα = T lsinα,
   2

где l  – длина стержня.
Отсюда

T =  mg-ctgα.  (2)
      2

Объединяя (1) и (2), получаем ответ

       ∘  -----------                ∘  --------------
              1                             1
F = mg    1 + -ctg2α = 1 к г ⋅ 10 Н/ кг 1 + --⋅ ctg45 ∘ ≈ 11 Н
              4                             4

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых
необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записаны условия
равновесия доски (второй закон Ньютона и правило моментов), записана формула момента
силы).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Стержень будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения). Также применим третий закон
Ньютона для описания взаимодействия между стержнем и опорами.

5. Размеры шариков малы по сравнению с размером стержня, поэтому будем описывать шарики
моделью материальной точки.

Решение

PIC

На твердое тело, образованное двумя шарами и стержнем действует силы тяжести первого и второго
шаров m  g
  1  и m  g
  2  , а также силы реакции опоры N
 1   и N
 2   . По условию силы давления на опоры
отличаются в 2 раза. По третьему закону Ньютона силы давления на опору равны силе реакции опоры в
этой точке, значит, 2N1 = N2   Запишем второй закон Ньютона и правило моментов относительно точки
А.

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

(
{ N1 + N2 −  m1g − m2g  = 0

( N1x + N2 (l + x ) − m2gL = 0

где x  – AC и плечо силы N1   . Так как N2 = 2N1   , то систему уравнений можно переписать в
виде

(
{
  3N1 =  g(m1 + m2 )
(
  N1x +  2N1 (l + x) = m2gL

Поделим второе уравнение на первое

    2l        m
x + -- = L -----2---
     3     m1  + m2

Отсюда длина стержня

              (       )                    (                  )
     m2--+-m1-      2l     0,3-кг-+-0,2-кг-          2-⋅ 0,6-м-
L  =    m2      x +  3   =      0,3 кг       0,2 м +     3      = 1 м

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета. На основе третьего закона Ньютона сделан вывод о
равенстве сил реакций опоры и сил давления стержня на них.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

5. Обосновано возможность описать шарики моделью материальной точки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия твердого тела в
ИСО, формула момента силы относительно оси вращения, третий закон Ньютона, второй
закон Ньютона из условий равновесия твердого тела записан в проекции на координатную
ось).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

К вертикальной стенке прислонена однородная доска, образующая с горизонтальным полом угол
       ∘
α =  45 . Коэффициент трения доски об пол равен μ = 0,4  . Каков должен быть коэффициент трения
доски о стену, чтобы доска оставалась в равновесии? Какие законы Вы используете для решения
задачи? Обоснуйте их применение.

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Доску будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

Решение

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Запишем второй закон Ньютона и правило моментов относительно центра доски, с учетом того, что
доска покоится

(
|| mg −  N  − F    =  0
||{         1    тр2
  N  − F     = 0  (1)
||   2    тр1
||( (F тр1 + N2 )l-sin α + F тр2 lcos α − N1 l-cosα = 0  (2)
              2             2           2

Так как F тр1 = μN1   , а F тр2 = μ2N2   и с учетом (1) уравнение (2) можно переписать в
виде

2μN1  sin α + μ2μN1  cosα =  N1 cosα

Отсюда μ2

μ  = N1-cos-α-−-2μN1--sin-α =  1-− 2tgα =  -1--− 2 ⋅ 1 = 0,5
 2         μN1  cosα          μ           0,4

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых
необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записаны условия
равновесия доски (второй закон Ньютона и правило моментов), записана формула момента
силы).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Стержень согнули под прямым углом с соотношением полученных сторон 2:3 и подвесили нить,
привязанную к точке сгиба. Найдите массу груза, который надо прикрепить к концу короткой стороны,
чтобы концы сторон находились на одном уровне, если масса стержня 600 г. Какие законы Вы
используете для решения задачи? Обоснуйте их применение.

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Стержень будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

5. У однородного тела центр тяжести находится посередине, к нему будет приложена сила
тяжести.

Решение

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Запишем правило моментов относительно оси подвеса.

3-m  g 3l-cosα − 2m  g l-sin α − m 2l cosα =  0
5   1 10         5  1 5          2 5

где l  – длина стержня, m1   – его масса. (Здесь берется 3l-
10  в первом случае, так как центр тяжести
однородного стержня находится в середине, а у нас эта сторона равна 3l
5  , а половина 3l-
10  , точно также
и для второго слагаемого) Выразим отсюда массу грузика

m  =  m1-(9ctgα − 4)
  2   20

так как отношение сторон 2:3, то ctg α = 1,5  А значит

m2 =  9,5m1--= 285 г
        20

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула моменты силы, записано
правило моментов. Расставлены все силы на рисунке, обозначены расстояния. Введены центры
тяжести для стержней по отдельности).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Бревно будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

5. Так как тело не является однородным, то положение центра тяжеси неизвестно.

Решение

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Пусть центр тяжести находится на расстоянии x  от края, к которому была приложена сила  F1   , а
длина бревна равна l.

Также найдем массу бревна m  = ρV  = 450 к г/м3 ⋅ 0,3 м3 = 135 к г  .
Запишем уравнение моментов относительно центра тяжести (точка x  )

(
{
  F1l − mg (l − x ) = 0
( F l − mgx  = 0
   2

Сложим два уравнения

l(F1 + F1) − mgl +  mgx  − mgx  = 0 ⇒  l(F1 +  F2) = mgl

Поделим на l  и выразим F2

F  =  mg −  F  = 135 кг ⋅ 10 Н/ кг − 350 Н = 1000 Н
  2          1

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула моменты силы, записано
правило моментов. Расставлены все необходимые силы на рисунке, обозначены расстояния. Введен
центр тяжести.).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Грузы будем описывать моделью материальной точки, так как их движение поступательное и в
данной задаче размерами тел можно пренебречь.

3. Стержень AC  будем считать абсолютно твёрдым телом — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным. Движение абсолютно твердого тела
можно описать совокопнустью движений — поступательного и вращательного. Поэтому для равновесия
твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для поступательного движения, другое — для
вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

Решение

Сделаем рисунок с указанием всех сил

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения.

Запишем правило моментов относительно точки А. В точке B  действует только сила натяжения
нити равная силе тяжести m1g  , в точке C  действует вниз сила натяжения нити равная силе тяжести
m2g  и сила натяжения нити, действующая вверх, равная M  g

m1g  sin α ⋅ b + m2g sinα ⋅ l = M g sin (180 − α − β) ⋅ l

Откуда l

                                                       ∘
l = -------m1g-sinα-⋅-b-------=  ---------0,2-кг ⋅ sin-30-⋅ 25-см-------≈  68,3 см
    M g sin (α +  β) − m2g sinα    0,1 кг ⋅ sin 60∘ − 0,1 кг ⋅ sin 30∘ ⋅ 25 см

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что стержень будет рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма
и размеры неизменны). Сказано, что грузы будем рассматривать моделью материальной
точки.

3. Описано то, что движение абсолютно твердого тела описывается совокупностью поступательного и
вращательного движения.

4. Сказаны условия равновесия абсолютно твердого тела относительно поступательного и
вращательного движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула момента силы,
записано правило моментов. Расставлены все необходимые силы на рисунке, обозначены
расстояния).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их
пересечения горизонтальна (см. рисунок). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку в      √ --
n =    3
раза превышает силу тяжести, действующую на цилиндр. Найдите угол α  между плоскостями.
Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр. Какие законы Вы используете
для решения задачи? Обоснуйте их применение.

PIC

Досрочная волна 2020

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Цилиндр будем считать абсолютно твёрдым телом — его форма и размеры неизменны, расстояние
между любыми двумя точками остаются неизменным. Движение абсолютно твердого тела можно
описать совокопнустью движений — поступательного и вращательного. Поэтому для равновесия твердого
тела в ИСО необходимо два условия. Одно для поступательного движения, другое — для
вращательного движения. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна
нулю (условие равновесия твёрдого тела относительно поступательного движения). Также
применимо правило моментов (условие равновесия твёрдого тела относительно вращательного
движения)

3. Так как по условию цилиндр гладкий, то трение между поверхностями и цилиндром
отсутствует.

4. Плоскости являются касательными к поверхности цилиндра. По определению сила нормальной
реакции опоры перпендикулярна плоскости соприкосновения тел, значит она направлена
перпендикулярно плоскостям. Так как основание цилиндра это окружность, то прямые которые
проводятся перпендикулярно касательным, внутрь окружности, являются радиусами данной
окружности, значит можно утверждать, что линии действия сил реакции опоры проходят через центр
окружности основания цилиндра.

Решение

Сделаем рисунок

PIC

По третьему закону Ньютона, на вертикальную стенку действует цилиндр с силой √--
 3mg  , значит,
стенка действует с такой же силой на цилиндр Запишем второй закон Ньютона, с учетом покоя
тела

N⃗ + N⃗  + m⃗g  = 0
  1    2

Найдем тангенс угла α

tgα =  mg--= --mg√---=  √1--
       N2    mg   3      3

Значит, угол равен 30∘

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что цилиндр будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение абсолютно твердого тела описывается совокупностью поступательного и
вращательного движения.

4. Сказаны условия равновесия абсолютно твердого тела относительно поступательного и
вращательного движения.

5. Обосновано направление сил нормальной реакции опоры.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записан второй закон Ньютона для тела.
Возможно реение задачи через введение радиуса основания цилиндра и записи правила моментов, тогда
требуется запись формулы момента силы).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

К двум вертикально расположенным пружинам одинаковой длины подвесили однородный
стержень длиной L  = 30 см. Если к этому стержню подвесить груз массой m  = 3  кг на
расстоянии d = 5  см от правой пружины, то стержень будет расположен горизонтально, и
растяжения обеих пружин будут одинаковы (см. рисунок). Жёсткость левой пружины в 2
раза меньше, чем правой. Чему равна масса стержня M  ? Сделайте рисунок с указанием
используемых в решении сил. Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их
применение.

PIC

Досрочная волна 2017

Показать ответ и решение

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Стержень будем описывать моделью абсолютно твердого тела — его форма и размеры неизменны,
расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным.

3. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений — поступательного и
вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для
поступательного движения, другое — для вращательного движения.

4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого
тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие
равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)

Решение

Сделаем рисунок с указанием сил, действующих на стержень

PIC

Момент силы можно найти по формуле: M  = F l  , где F  — сила, а l  — её плечо до рассматриваемой
оси вращения. Тогда правило моментов относительно точки A

           (       )
   L         L             L
Fy1--+ mg    --− d   = Fy2 --
   2         2             2

Здесь:    L
Fy1--
   2  — момент силы упругости левой пружинки относительно точки А,    ( L     )
mg   --− d
     2
момент силы тяжести груза относительно точки А, F  L-
 y22  — момент силы упругости правой пружинки
относительно точки А.
Кроме того, по условию стержень расположен горизонтально (растяжения пружин равно) и жёсткость
левой пружины в 2 раза меньше правой Fy1 = kx  — сила упругости левой пружины, Fy2 = 2kx  — сила
упругости правой пружины, где k  – жёсткость левой пружины, x  – удлинение пружины. Тогда
правило моментов запишется в виде:

           (      )
   L-        L-            L-         mg-(L-−-2d)-
kx 2 + mg    2 − d   = 2kx 2 ⇒  kx =       L      .

Также по правилу моментов относительно точки Б

kxL  = M  gL-+  mgd
           2

Здесь: kxL  — силы упругости левой пружинки относительно точки Б, M g L-
    2  — момент силы тяжести
стержня относительно точки Б, mgd  — момент силы тяжести груза относительно точки
Б.
Тогда

2mg  (L −  2d) = M gL  + 2mgd  ⇒  M  = 2(kxL--−-mgd-) =  3 к г
                                            gL

Критерии оценки

Критерий 1

1 балл ставится если

1. Введена инерциальная система отсчета.

2. Сказано, что тело будем рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры
неизменны).

3. Описано то, что движение тела описывается совокупностью поступательного и вращательного
движения.

4. Сказаны условия равновесия тела относительно поступательного и вращательного
движения.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.

При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов

Критерий 2

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых
необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула
моменты силы, записано правило моментов. Расставлены все силы на рисунке, обозначены
расстояния).

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии
задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при
написании физических законов.

III) Представлены математические образования, приводящие к верному ответу (в данном случае
последовательное выражение величин с пояснением действий).

IV) Получен верный ответ.

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые
преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

I) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение, которые не отделены от решения и не
зачёркнуты.

II) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в
математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. (Получение
конечной формулы сразу, без последовательного, логического вывода. Пропуск преобразований в
формулах.)

III) Отсутствуют описания вновь вводимых в решение буквенных обозначений физических величин.

IV) Ответ получен неверный или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательно указываются единицы
измерений.)

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их
использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении задачи (или утверждение,
лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в
основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися
формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Задание 18045

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18103

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18111

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18142

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18243

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18615

Установление соответствия

Решение

Задание 18684

Установление соответствия

Решение

Задание 18789

Установление соответствия

Решение

Задание 18478

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18533

Введите ответ в поле ввода

Решение

Задание 18190

Установление соответствия

Решение

Задание 18785

Установление соответствия

Решение

Задание 17495

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18143

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18207

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18176

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

Задание 18473

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение

На рисунке показан график зависимости…

На штативе закреплён школьный динамометр.…

Шарик массой 200 г падает…

Период вертикальных свободных колебаний пружинного…

Деревянный брусок массой m1 -1000…

В первой серии опытов брусок…

Тело движется вдоль оси Ох,…

В сосуде неизменного объёма находится…

На рисунке показан циклический процесс…

Концентрация молекул воды в воздухе…

При переводе идеального газа из…

Установите соответствие между графиками процессов,…

Отрицательный заряд -q находится на…

Сила тока, текущего по проводнику,…

Луч света падает на плоское…

Для оценки заряда, накопленного воздушным…

Частица массой т, несущая заряд…

Электрическая цепь, схема которой изображена…

Ядро азота может захватить альфа-частицу,…

Дан график зависимости числа нераспавшихся…

Интенсивность монохроматического светового пучка, освещающего…

При помощи динамометра определяют вес…

Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда,…

Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики планет…

Тепловая машина с максимально возможным…

Электрическая лампа мощностью 60 Вт…

На железном стержне намотаны две…

Груз массой 1 кг, находящийся…

Маленький шарик массой т =…

В калориметре находится 1 кг…

Частица, имеющая заряд q =…

В плоскости, параллельной плоскости тонкой…

Тренировочная работа №4 статград ЕГЭ 2022 по физике 11 класс задания и ответы для вариантов ФИ2110401, ФИ2110402, ФИ2110403, ФИ2110404. Официальная дата проведения работы: 28 марта 2022 год.

Скачать 4 варианта ФИ2110401-ФИ2110404

Все ответы (решения) и задания (без водяного знака)

Работа статград по физике 11 класс ЕГЭ 2022 состоит из двух частей, включающих в себя 30 заданий.

Тренировочные варианты статград ФИ2110401 ФИ2110402 ЕГЭ 2022 по физике 11 класс задания и ответы:

Сложные задания и ответы с 1 варианта статграда:

1)Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  • 1) При колебаниях пружинного маятника ускорение груза максимально по модулю в момент прохождения грузом положения равновесия.
  • 2) При постоянной температуре давление насыщенных паров вещества возрастает при уменьшении объёма пара.
  • 3) Если диэлектрик помещён во внешнее электростатическое поле, то напряжённость поля внутри диэлектрика больше, чем снаружи.
  • 4) Собирающая линза может формировать как действительное, так и мнимое изображение.
  • 5) При увеличении скорости частицы её длина волны де Бройля уменьшается.

Правильный ответ: 45

2)На рисунке изображены три графика: установите соответствие между этими графиками А), Б) и В) и зависимостями физических величин, обозначенных цифрами 1–5. Для каждого графика А–В подберите соответствующую зависимость и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

  • 1) зависимость потенциальной энергии материальной точки от высоты её поднятия над уровнем земли (который принят за начало отсчёта потенциальной энергии)
  • 2) зависимость кинетической энергии материальной точки массой m от её импульса
  • 3) зависимость модуля силы гравитационного взаимодействия двух материальных точек от расстояния между ними
  • 4) зависимость энергии фотона от длины его волны
  • 5) зависимость модуля скорости камня, брошенного вертикально вверх, от времени (при движении от момента броска до момента подъёма на максимальную высоту)

Правильный ответ: 245

3)Тело состоит из двух частей, масса которых одинакова. Плотность первой части 3 г/см3 , плотность второй части 6 г/см3 . Чему равна средняя плотность этого тела?

Правильный ответ: 4

4)На горизонтальной гладкой поверхности покоится маленький брусок массой m = 1 кг, прикрепленный к стене при помощи нерастянутой пружины жёсткостью 100 Н/м. К бруску прикладывают постоянную силу F = 15 Н, направленную от стены вдоль оси пружины (см. рис.). На какую максимальную величину растянется пружина?

Правильный ответ: 30

5)На дне аквариума с гладким горизонтальным плоским дном лежит тонкий стеклянный диск, масса которого пренебрежимо мала. Высота уровня воды в аквариуме 40 см, площадь верхней поверхности диска 25 см2 . Диск хорошо отшлифован и плотно прижат к дну аквариума, и поэтому вода под диск не подтекает. Давление воздуха над поверхностью воды 105 Па. Какую минимальную направленную вверх силу нужно приложить к центру диска для того, чтобы оторвать его от дна аквариума?

Правильный ответ: 260

6)Небольшое тело массой 200 г, закреплённое на лёгкой пружине, совершает гармонические колебания вдоль оси OX. На рисунке показан график зависимости проекции скорости Vx этого тела на указанную ось от времени t. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данное движение тела. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  • 1) Период колебаний тела равен 2 с.
  • 2) Частота ν колебаний тела равна 0,25 Гц.
  • 3) Жёсткость пружины примерно равна 0,5 Н/м.
  • 4) Амплитуда колебаний тела примерно равна 13 мм.
  • 5) Максимальная кинетическая энергия тела равна 20 мкДж.

Правильный ответ: 234

7)По гладкой горизонтальной поверхности движутся поступательно навстречу друг другу два одинаковых шара. Модули скоростей шаров одинаковые, сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Между шарами происходит абсолютно неупругое лобовое соударение. Этот опыт повторяют с теми же шарами, увеличив модуль скорости каждого из них в два раза. Как для второго опыта по сравнению с первым изменились модуль суммарного импульса шаров и количество выделившейся при соударении теплоты? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличится
  • 2) уменьшится
  • 3) не изменится

Правильный ответ: 31

8)Небольшой камень бросили под углом α к горизонту с высоты h от поверхности земли с начальной скоростью υ0. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Через время t после броска камень ещё не упал на землю. Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими движение камня, и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры.

Правильный ответ: 42

9)В сосуде находится некоторое постоянное количество идеального газа. В некотором процессе объём сосуда уменьшился в 2 раза, а средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличилась в 2 раза. Каким стало давление газа в сосуде, если начальное давление было равно 40 кПа?

Правильный ответ: 160

10)В цилиндре находится воздух с относительной влажностью 40 %. Во сколько раз концентрация насыщенного водяного пара при той же температуре превышает концентрацию водяных паров в цилиндре?

Правильный ответ: 2,5

11)Идеальный тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, имеет КПД 60 %. Каким станет КПД этого теплового двигателя, если температуру его холодильника увеличить в 1,5 раза, а температуру нагревателя оставить прежней?

Правильный ответ: 40

12)С одним молем гелия проводят процесс 1-2-3, который изображён на pTдиаграмме (Т – абсолютная температура гелия, р – его давление). Выберите все верные утверждения о происходивших в системе процессах и о состояниях гелия.

  • 1) В процессе 1-2 гелий совершил положительную работу.
  • 2) В процессе 1-2 внутренняя энергия гелия увеличилась в 2 раза.
  • 3) В процессе 2-3 гелий получил количество теплоты.
  • 4) В процессе 2-3 концентрация гелия увеличивалась.
  • 5) В состояниях 1 и 3 плотность гелия разная.

Правильный ответ: 235

13)В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия идеального газа уменьшается. Как изменяются в этом процессе объём газа и его температура? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличивается
  • 2) уменьшается
  • 3) не изменяется

Правильный ответ: 12

14)Участок цепи состоит из трёх последовательно соединённых резисторов с сопротивлениями 2 Ом, 3 Ом и 5 Ом. Каким должно быть сопротивление четвёртого резистора, который включают в этот участок последовательно к первым трём, чтобы общее сопротивление участка увеличилось в 2,5 раза?

15)Индуктивность витка тонкой проволоки равна 4 мГн. При какой силе тока в этом витке магнитный поток через поверхность, ограниченную витком, равен 24 мВб?

16)Непрозрачный круг освещается точечным источником света, находящимся на расстоянии 1 м от центра круга. На экране, параллельном плоскости круга, образуется круглая тень, радиус которой в 2 раза больше радиуса круга. Определите расстояние от круга до экрана.

17)На рисунке изображён график зависимости напряжения U между обкладками конденсатора в колебательном контуре от времени t. Ёмкость конденсатора равна 10 мкФ. Выберите все верные утверждения об этом колебательном контуре.

  • 1) Сила тока в колебательном контуре изменяется с частотой 250 Гц.
  • 2) Период изменения энергии электрического поля конденсатора равен 4 мс.
  • 3) Максимальный заряд конденсатора равен 20 мкКл.
  • 4) Индуктивность катушки колебательного контура примерно равна 0,16 Гн.
  • 5) В момент времени 4 мс сила тока в контуре равна нулю.

18)Дифракционная решётка освещается красным светом. На экране, установленном за решёткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из тёмных и светлых вертикальных полос. Как изменятся расстояние между соседними светлыми полосами и число наблюдаемых тёмных полос, если освещать эту же решётку зелёным светом? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличивается
  • 2) уменьшается
  • 3) не изменяется

19)Резистор и конденсатор соединены параллельно и подключены к аккумулятору с ЭДС, равной E, и внутренним сопротивлением r (см. рисунок). Электроёмкость конденсатора равна С, сопротивление резистора равно R. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры.

20)Энергия первого фотона равна 10–20 Дж, а длина волны второго фотона λ = 0,5 мкм. Во сколько раз энергия второго фотона превышает энергию первого фотона? Ответ округлите до десятых долей.

21)Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов из электронной оболочки атома. Как изменятся заряд ядра и число нуклонов в ядре при захвате электрона ядром? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

22)На рисунке изображён термометр, показывающий температуру в комнате в градусах Цельсия. Чему равна абсолютная температура воздуха в комнате, если погрешность измерения температуры равна цене деления термометра?

23)Ученику необходимо провести лабораторную работу с целью исследования зависимости модуля силы Архимеда от объёма груза, полностью погружённого в жидкость. В распоряжении ученика имеется ряд установок, в которых используются сосуды с различными жидкостями и различные грузы. Какие две установки из перечисленных в таблице необходимо выбрать, чтобы провести такое исследование?

24)Обкладки плоского воздушного конденсатора изготовлены из двух тонких квадратных металлических пластин со стороной a (на рисунке показан вид сбоку). Расстояние между обкладками d << a. Этот конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения U с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Через пространство между обкладками начинают медленно протаскивать с постоянной скоростью V квадратную пластину со стороной a и толщиной d, сделанную из однородного непроводящего материала с диэлектрической проницаемостью ε. В некоторый момент всё пространство между обкладками конденсатора оказывается заполненным диэлектриком. Затем пластину продолжают двигать в том же направлении с той же скоростью до тех пор, пока она не покинет пространство между обкладками.

Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости силы электрического тока I, протекающего через источник напряжения, от времени t. Искажениями электрического поля вблизи краёв обкладок и пластины можно пренебречь. Отсчёт времени начинается в момент, когда правый край пластины находится на уровне левых краёв обкладок конденсатора, а заканчивается, когда пластина оказывается полностью вынутой из конденсатора с противоположной стороны. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

25)В велотренажерах для регулировки физической нагрузки тренирующихся на них спортсменов в настоящее время часто используются электродинамические тормозящие устройства, позволяющие плавно регулировать усилия, необходимые для вращения педалей с определённой скоростью. Вращение от педалей передаётся на массивный токопроводящий диск, находящийся между двумя сильными неподвижными магнитами, расстояние от которых до диска можно регулировать. Взаимодействие возникающих в диске индукционных токов с магнитами тормозит вращение диска, а, следовательно, и педалей, заставляя прикладывать к ним регулируемые по величине силы. Пусть спортсмен крутит педали, находящиеся на расстоянии R = 20 см от их оси вращения, с частотой ν = 15 оборотов в минуту, прикладывая к каждой из педалей в направлении её движения постоянную по модулю вращающую силу F = 50 Н. На сколько градусов нагреется алюминиевый диск массой m = 5 кг за время t = 30 минут работы в таком режиме? Считайте, что вся работа спортсмена расходуется только на равномерный разогрев диска.

26)На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из нескольких резисторов с одинаковыми сопротивлениями R, идеального диода Д, источника питания с постоянной ЭДС ε и малым внутренним сопротивлением, идеального амперметра А и переключателя П полярности источника питания. Во сколько раз изменится сила тока I через амперметр после перевода переключателя в другое положение?

27)На p–V диаграмме изображён процесс 1-2-3-1, проводимый с одним молем идеального одноатомного газа. Значения p и V на ней приведены в относительных единицах y = p/p0 и x = V/V0, где p0 и V0 – некоторые постоянные величины давления и объёма. Какую работу А1234 совершил газ в этом процессе при переходе из состояния 1 в состояние 4, в котором температура газа приняла максимальное значение? Известно, что температура газа в состоянии 2 была равна T2 = 150 К.

28)Квадратная проводящая рамка с длинами сторон 2a = 20 см закреплена на горизонтальной оси О, установленной в неподвижных подшипниках и проходящей через середины двух противоположных сторон рамки. К центру этой оси жёстко приделана лёгкая штанга длиной l = 10 см с маленьким грузиком массой m = 100 г на конце, перпендикулярная плоскости рамки. Вся эта конструкция может свободно вращаться на оси и находится в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл, направленной перпендикулярно оси рамки (см. рисунок, вид сбоку вдоль оси). По рамке с помощью гибких проводов начали пропускать постоянный ток, в результате чего в новом положении равновесия рамка со штангой повернулась вокруг оси на угол α = 45°. Чему равна сила тока I в рамке?

29)На стеклянную призму с преломляющим углом α = 30° нормально к её передней грани падает параллельный пучок монохроматического зелёного света, для которого показатель преломления n = 1,65 (стекло – тяжёлый флинт). После преломления в призме пучок идёт вдоль главной оптической оси тонкой линзы с фокусным расстоянием F = 30 см и после неё собирается в точку на экране, параллельном плоскости линзы. Затем при том же расположении элементов оптической системы по тому же направлению на призму пускают параллельный пучок монохроматического голубого света, для которого показатель преломления стекла из-за явления дисперсии света больше на Δn = 0,01. На какое расстояние Δl при этом сдвинется точка, в которой собираются лучи на экране?

30)На горизонтальном биллиардном столе маленький шарик 1 находится вблизи лузы на расстояниях Δx = 32 см от одного борта и Δy = 24 см от другого борта стола (см. рисунок). Немного дальше от бортов стоит такой же шарик 2, которому игрок сообщает ударом кия скорость V2 = 1,25 м/с в направлении к первому шарику, прицелившись так, чтобы после нелобового абсолютно упругого столкновения шарик 1 попал в лузу, находящуюся в точке x = y = 0. Первый шарик действительно попадает в лузу спустя время t1 = 0,4 с после столкновения. Спустя какое время t2 после столкновения шариков второй шарик ударится о борт стола? Какие законы Вы использовали для описания движения шариков? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Сложные задания и ответы с 2 варианта статграда:

1)Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  • 1) При колебаниях пружинного маятника ускорение груза максимально по модулю в момент наибольшего удаления груза от положения равновесия.
  • 2) При постоянной температуре давление насыщенных паров вещества уменьшается при увеличении объёма пара.
  • 3) Если диэлектрик помещён во внешнее электростатическое поле, то напряжённость поля внутри диэлектрика такая же, как и снаружи.
  • 4) Собирающая линза может формировать только действительное изображение.
  • 5) При увеличении массы частицы её длина волны де Бройля уменьшается.

Правильный ответ: 15

2)На рисунке изображены три графика. Установите соответствие между этими графиками А), Б) и В) и зависимостями физических величин, обозначенных цифрами 1–5. Для каждого графика А–В подберите соответствующую зависимость и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

  • 1) зависимость потенциальной энергии растянутой пружины от величины растягивающей силы
  • 2) зависимость модуля импульса тела от модуля его скорости
  • 3) зависимость электрической ёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами
  • 4) зависимость давления столба однородной жидкости, находящейся в сосуде, от расстояния до дна сосуда
  • 5) зависимость давления идеального газа от его температуры при постоянном объёме

Правильный ответ: 134

3)Тело состоит из двух частей, масса которых одинакова. Плотность первой части 1,5 г/см3 , плотность второй части 3,5 г/см3 . Чему равна средняя плотность этого тела?

Правильный ответ: 2,1

4)На горизонтальной гладкой поверхности покоится маленький брусок массой m = 0,5 кг, прикрепленный к стене при помощи нерастянутой пружины жёсткостью 200 Н/м. К бруску прикладывают постоянную силу F = 20 Н, направленную к стене вдоль оси пружины (так, как показано стрелкой на рисунке). На какую максимальную величину сожмётся пружина?

Правильный ответ: 20

5)На дне аквариума с гладким горизонтальным плоским дном лежит тонкий стеклянный диск, масса которого пренебрежимо мала. Высота уровня воды в аквариуме 50 см. Диск хорошо отшлифован и плотно прижат к дну аквариума, и поэтому вода под диск не подтекает. Давление воздуха над поверхностью воды 105 Па. Для того чтобы оторвать диск от дна аквариума, нужно приложить к центру диска минимальную направленную вверх силу, равную 630 Н. Чему равна площадь верхней поверхности диска?

Правильный ответ: 60

6)Небольшое тело, закреплённое на лёгкой пружине жёсткостью 1 Н/м, совершает гармонические колебания вдоль горизонтальной оси OX. На рисунке показан график зависимости проекции ускорения ax этого тела на указанную ось от времени t. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данное движение тела. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  • 1) Период колебаний тела равен 4 с.
  • 2) Амплитуда колебаний тела примерно равна 8 мм.
  • 3) Максимальная потенциальная энергия пружины равна 16 мкДж.
  • 4) Частота ν колебаний тела равна 2 Гц.
  • 5) Масса тела примерно равна 400 г.

Правильный ответ: 125

7)По гладкой горизонтальной поверхности движутся поступательно навстречу друг другу два одинаковых шара. Модули скоростей шаров одинаковые, сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Между шарами происходит абсолютно неупругое лобовое соударение. Этот опыт повторяют с теми же шарами, уменьшив модуль скорости каждого из них в три раза. Как для второго опыта по сравнению с первым изменились модуль суммарного импульса шаров и количество выделившейся при соударении теплоты? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  • 1) увеличится
  • 2) уменьшится
  • 3) не изменится

Правильный ответ: 32

8)Небольшой камень бросили под углом α к горизонту с высоты h от поверхности земли с начальной скоростью υ0. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Через время t после броска камень ещё не упал на землю. Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими движение камня, и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры.

Правильный ответ: 23

9)В сосуде находится некоторое постоянное количество идеального газа. В некотором процессе объём сосуда увеличился в 2 раза, а средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличилась в 4 раза. Каким стало давление газа в сосуде, если начальное давление было равно 60 кПа?

Правильный ответ: 120

10)В цилиндре находится воздух с относительной влажностью 20 %. Во сколько раз плотность насыщенного водяного пара при той же температуре превышает плотность водяных паров в цилиндре?

Правильный ответ: 5

11)Идеальный тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, имеет КПД 60%. Каким станет КПД этого теплового двигателя, если температуру его нагревателя увеличить в 2 раза, а температуру холодильника оставить прежней?

Правильный ответ: 80

12)С одним молем гелия проводят процесс 1-2-3, который изображён на VTдиаграмме (Т – абсолютная температура гелия, V – его объём). Выберите все верные утверждения о происходивших в системе процессах и о состояниях гелия.

Правильный ответ: 124

13)В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия идеального газа увеличивается. Как изменяются в этом процессе давление газа и его температура? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

Правильный ответ: 11

14)Участок цепи состоит из трёх последовательно соединённых резисторов с сопротивлениями 2 Ом, 8 Ом и 10 Ом. Каким должно быть сопротивление четвёртого резистора, который включают в этот участок последовательно к первым трём, чтобы общее сопротивление участка увеличилось в 1,5 раза?

15)Индуктивность витка тонкой проволоки равна 4 мГн. Чему равен магнитный поток через поверхность, ограниченную этим витком, если сила тока в витке равна 2 А?

16)Непрозрачный круг освещается точечным источником света. На экране, параллельном плоскости круга, образуется круглая тень, радиус которой в 2 раза больше радиуса круга. Определите расстояние от центра круга до источника света, если расстояние от круга до экрана равно 80 см.

17)На рисунке изображён график зависимости напряжения U между обкладками конденсатора в колебательном контуре от времени t. Ёмкость конденсатора равна 15 мкФ. Выберите все верные утверждения об этом колебательном контуре.

  • 1) Сила тока в колебательном контуре изменяется с частотой 250 Гц.
  • 2) Период изменения энергии электрического поля конденсатора равен 4 мс.
  • 3) Максимальный заряд конденсатора равен 15 мкКл.
  • 4) Максимальная энергия магнитного поля катушки равна 30 мкДж.
  • 5) В момент времени 4 мс сила тока в контуре равна нулю.

18)Дифракционная решётка с расстоянием между штрихами d освещается красным светом. На экране, установленном за решёткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из тёмных и светлых вертикальных полос. Как изменятся расстояние между соседними светлыми полосами и число наблюдаемых тёмных полос при освещении тем же светом другой решётки с расстоянием между штрихами 2d? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

20)Модуль импульса первого фотона равен 10–28 кг⋅м/с, а длина волны второго фотона λ = 0,6 мкм. Во сколько раз модуль импульса второго фотона превышает модуль импульса первого фотона? Ответ округлите до целого числа.

21)В результате ядерной реакции ядро некоторого атома захватило быстрый нейтрон. Как изменятся заряд ядра и его массовое число при захвате нейтрона ядром? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

22)На рисунке изображён термометр, показывающий уличную температуру в градусах Цельсия. Чему равна абсолютная температура воздуха на улице, если погрешность измерения температуры равна цене деления термометра?

23)Ученику необходимо провести лабораторную работу с целью исследования зависимости модуля силы Архимеда, действующей на полностью погруженный в жидкость груз, от плотности жидкости. В его распоряжении имеется ряд установок, в которых используются сосуды с различными жидкостями и различные грузы. Какие две установки из перечисленных в таблице необходимо выбрать, чтобы провести такое исследование?

24)Обкладки плоского воздушного конденсатора изготовлены из двух тонких квадратных металлических пластин со стороной a (на рисунке показан вид сбоку). Расстояние между обкладками d << a. Этот конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения U с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Через пространство между обкладками начинают медленно протаскивать с постоянной скоростью V квадратную пластину со стороной a и толщиной d, сделанную из однородного непроводящего материала с диэлектрической проницаемостью ε. В момент, когда всё пространство между обкладками конденсатора оказывается заполненным диэлектриком, пластину останавливают. Затем её начинают двигать в противоположном направлении с той же по модулю скоростью до тех пор, пока она не покинет пространство между обкладками.

Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости силы электрического тока I, протекающего через источник напряжения, от времени t. Искажениями электрического поля вблизи краёв обкладок и пластины можно пренебречь. Отсчёт времени начинается в момент, когда правый край пластины находится на уровне левых краёв обкладок конденсатора, а заканчивается, когда пластина оказывается полностью вынутой из конденсатора с той же стороны, откуда начиналось движение пластины. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

25)В велотренажерах для регулировки физической нагрузки тренирующихся на них спортсменов в настоящее время часто используются электродинамические тормозящие устройства, позволяющие плавно регулировать усилия, необходимые для вращения педалей с определённой скоростью. Вращение от педалей передаётся на массивный токопроводящий диск, находящийся между двумя сильными неподвижными магнитами, расстояние от которых до диска можно регулировать. Взаимодействие возникающих в диске индукционных токов с магнитами тормозит вращение диска, а, следовательно, и педалей, заставляя прикладывать к ним регулируемые по величине силы. Пусть спортсмен крутит педали, находящиеся на расстоянии R = 25 см от их оси вращения, с частотой ν = 12 оборотов в минуту, прикладывая к каждой из педалей в направлении её движения постоянную по модулю вращающую силу F = 40 Н. На сколько градусов нагреется железный диск массой m = 6 кг за время t = 20 минут работы в таком режиме? Считайте, что вся работа спортсмена расходуется только на равномерный разогрев диска.

26)На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из нескольких резисторов с одинаковыми сопротивлениями R, идеального диода Д, источника питания с постоянной ЭДС ε и малым внутренним сопротивлением, идеального амперметра А и переключателя П полярности источника питания. Во сколько раз изменится сила тока I через амперметр после перевода переключателя в другое положение?

27)На p–V диаграмме изображён процесс 1-2-3-1, проводимый с одним молем идеального одноатомного газа. Значения p и V на ней приведены в относительных единицах y = p/p0 и x = V/V0, где p0 и V0 – некоторые постоянные величины давления и объёма. Какую работу А1234 совершил газ в этом процессе при переходе из состояния 1 в состояние 4, в котором температура газа приняла максимальное значение? Известно, что температура газа в состоянии 2 была равна T2 = 200 К.

28)Квадратная проводящая рамка с длинами сторон 2a = 24 см закреплена на горизонтальной оси О, установленной в неподвижных подшипниках и проходящей через середины двух противоположных сторон рамки. К центру этой оси жёстко приделана лёгкая штанга длиной l = 12 см с маленьким грузиком массой m = 150 г на конце, перпендикулярная плоскости рамки. Вся эта конструкция может свободно вращаться на оси и находится в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией B = 0,8 Тл, направленной перпендикулярно оси рамки (см. рисунок, вид сбоку вдоль оси). По рамке с помощью гибких проводов начали пропускать постоянный ток, в результате чего в новом положении равновесия рамка со штангой повернулась вокруг оси на угол α = 40°. Чему равна сила тока I в рамке?

29)На стеклянную призму с преломляющим углом α = 35° нормально к её передней грани падает параллельный пучок монохроматического красного света, для которого показатель преломления n = 1,51 (стекло – лёгкий крон). После преломления в призме пучок идёт вдоль главной оптической оси тонкой линзы с фокусным расстоянием F = 40 см и после неё собирается в точку на экране, параллельном плоскости линзы. Затем при том же расположении элементов оптической системы по тому же направлению на призму пускают параллельный пучок монохроматического синего света, для которого показатель преломления стекла из-за явления дисперсии света больше на Δn = 0,015. На какое расстояние Δl при этом сдвинется точка, в которой собираются лучи на экране?

30)На горизонтальном биллиардном столе маленький шарик 1 находится вблизи лузы на расстояниях Δx = 24 см от одного борта и Δy = 18 см от другого борта стола (см. рисунок). Немного дальше от бортов стоит такой же шарик 2, которому игрок сообщает ударом кия скорость V2 = 1 м/с в направлении к первому шарику, прицелившись так, чтобы после нелобового абсолютно упругого столкновения шарик 1 попал в лузу, находящуюся в точке x = y = 0. Первый шарик действительно попадает в лузу спустя время t1 = 0,4 с после столкновения. Спустя какое время t2 после столкновения шариков второй шарик ударится о борт стола? Какие законы Вы использовали для описания движения шариков? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Другие тренировочные варианты статград ЕГЭ по физике 11 класс:

Варианты ФИ2110301-ФИ2110304 ЕГЭ 2022 работа статград физика 11 класс с ответами

Работы СТАТГРАД по физике задания и ответы

Share the post «Варианты ФИ2110401-ФИ2110404 ЕГЭ 2022 работа статград физика 11 класс с ответами»

  • Twitter
  • VKontakte
  • WhatsApp

Метки: ЕГЭ 2022заданияответыстатградтренировочная работафизика 11 класс

Квантовая физика. Изменение физических величин в процессах. Установление соответствия  между графиками и физическими величинами, между физическими величинами и формулами

В. З. Шапиро

В задании 21 ЕГЭ по физике проверяются знания тем «Радиоактивность», «Ядерные реакции», «Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта», «Постулаты Бора, излучение и поглощение фотонов при переходе атома с одного уровня энергии на другой». Это задание базового уровня, в котором необходимо установить соответствия между утверждениями и ситуациями, описанными в условии.

  1. Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов. Как при захвате электрона изменяются массовое число и заряд атомного ядра?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличивается;

2) уменьшается;

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Массовое число ядра Заряд атомного ядра
   

Необходимая теория:

Ядерные реакции

Радиоактивность

Решение задачи можно свести к составлению ядерной реакции, без указания названия атома.

{}^A_ZX+ {}^0_{-1}eto {}^A_{Z-1}Y.

Согласно законам сохранения массы и энергии, массовое число образованного ядра Y не изменяется, зарядовое число уменьшается на единицу.

Массовое число ядра Заряд атомного ядра
3 2

Секрет решения. В подобных задачах необходимо знать массовые и зарядовые числа частиц. Тогда составление уравнений ядерных реакций не вызовет затруднений.

Так же, как в задании 19, можно привести значения массовых и зарядовых чисел некоторых частиц:

нейтрон _{0}^{1}textrm{n};

протон _{1}^{1}textrm{p} или _{1}^{1}textrm{H} (ядро атома водорода);

α-частица _{2}^{4}textrm{He} (ядро атома гелия);

электрон  _{-1}^{0}textrm{e} 

  1. При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий свет, а во второй – только красный свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменяются длина световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

    1)  увеличивается;

    2) уменьшается;

    3) не изменяется

    Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

    Длина световой волны, падающей на фотоэлемент Модуль запирающего напряжения
       

    Необходимая теория: Фотоэффект

    Решение задачи основывается на применении формулы Планка и уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

    E = hv = h frac{c}{lambda} (1)

Для длин световой волны справедливо соотношение:

?кр> ?ор> ?желт > ?зел> ?гол> ?син> ?фиол.

Так как в задаче говорится о переходе от синего цвета к красному, то длина световой волны, падающей на фотоэлемент, будет увеличиваться.

Для частот световой волны справедливо обратное соотношение:

νкр< νор< νжелт < νзел><νгол< νсин< νфиол.

Запишем уравнение (2) с учетом длины световой волны и запирающего напряжения.
, где  – модуль запирающего (задерживающего) напряжения.

Так как длина волны увеличилась, то энергия падающего кванта света будет уменьшаться, согласно формуле (1). Работа выхода является постоянной величиной для данного металла. Выразим из (3) модуль запирающего напряжения.

Простые математические рассуждения приводят к выводу, что модуль запирающего напряжения будет уменьшаться.

Длина световой волны, падающей на фотоэлемент Модуль запирающего напряжения
1 2

Секрет решения. Формулы Планка и Эйнштейна достаточно легко запоминаются. Обычно в задачах описываются две различные ситуации, но в этих ситуациях надо найти физические величины, которые остаются постоянными, например, работа выхода металла. Естественно, постоянная Планка h, скорость света с, заряд электрона  являются табличными значениями. После этого надо составить систему уравнений и решить ее относительно неизвестной величины.

  1. На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какой из этих четырёх переходов связан с поглощением света наименьшей частоты, а какой – с излучением света наибольшей частоты?

   Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.

   К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ПРОЦЕССЫ: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ:
А) поглощение света наименьшей частоты;

Б) излучение света наибольшей частоты

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ:

Необходимая теория: Атом Бора

Среди указанных энергетических переходов надо выделить те, которые идут с излучением, а какие с поглощением света.

1 и 2 переходы на меньший энергетический уровень, сопровождающие излучением света.

3 и 4 переходы на более высокий энергетический уровень, сопровождающие поглощением света.

|E_3 - E_0| textless |E_4 - E_0| или |Delta E_{30}| textless |Delta E_{40}|.

В соответствии с формулой Планка E = hv поглощение света наименьшей частоты будет происходить в энергетическом переходе, указанном цифрой 3.

Для энергетических переходов 1 и 2 справедливы соотношения:

|E_0 - E_1| textless |E_0 - E_2 | или |Delta E_{01}| textless |Delta E_{01}|.

В соответствии с формулой Планка E=hv излучение света наибольшей частоты будет происходить в энергетическом переходе, указанном цифрой 2.

Ответ:

Секрет решения. Упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома наглядно показывает, какие энергетические уровни сопровождаются излучением, а какие поглощением света. Разницу модулей энергий при поглощении или излучении легко определить по длине стрелок. Применение формулы Планка через частоту или длину волны (E = hv = h frac{c}{lambda}) позволит найти правильный ответ в задаче.

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Задание 21 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
09.03.2023

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Физика егэ 2109
  • Физика егэ 10639
  • Физика егэ 2023 демидова онлайн
  • Физика егэ 104
  • Физика 7 класс билеты к экзамену ответы