Физика егэ графики зависимости - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

По графику зависимости модуля скорости тела от времени, представленного на рисунке, определите путь, пройденный телом от момента времени 0 с до момента времени 2 с. (Ответ дайте в метрах.)

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости автомобиля от времени. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале от момента времени 0 с до момента времени 5 с после начала отсчета времени. (Ответ дайте в метрах.)

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости тела от времени. Какой путь пройден телом за вторую секунду? (Ответ дайте в метрах.)

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости тела от времени.

Найдите путь, пройденный телом за время от момента времени 0 с до момента времени 5 с. (Ответ дайте в метрах.)

На рисунке представлен график зависимости пути от времени. Определите по графику скорость движения велосипедиста в интервале от момента времени 1 с до момента времени 3 с после начала движения. (Ответ дайте в метрах в секунду.)

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник

Кинематика. Равномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, движение по окружности.

В. З. Шапиро

Первое задание ЕГЭ по физике проверяет ваши знания по разделу «Кинематика». Оно относится к базовому уровню, и в нем нет возможности выбора ответа. Для его решения необходимо проанализировать условие задачи, внимательно рассмотреть график зависимости кинематической величины от времени (при наличии такого графика), правильно подобрать формулу, провести расчет и записать ответ в предлагаемых единицах измерения.

Определение кинематических величин по графику

1. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела от времени t.

Определите проекцию ускорения тела a_x в промежутке времени от 15 до 20 с.

Ответ: _________________________ м/с².Решение:

На графике представлена зависимость проекции скорости от времени. На участке от 15 до 20 с скорость тела изменяется от 10 м/с до -10 м/с. Это говорит о равноускоренном движении, причем проекция ускорения тела должна быть отрицательной. Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для определения проекции ускорения:

$a_x=frac{v_x-v_{0x}}{t}.$ Проведем расчет: $a_x=frac{-10-10}{5}=-4$ (м/с²).Полученный результат подтверждает, что движение равноускоренное, причем проекция ускорения отрицательная.

Ответ: -4 м/с².

Секрет решения: Долгое время в учебниках физики движение с переменной скоростью делилось на равноускоренное и равнозамедленное $(a_{x } , textless ,0).$ Но в последнее время в основном применяют термин «равноускоренное движение», подразумевая постоянство ускорения. Только знак проекции ускорения определяет возрастание или убывание скорости движения тела.

Необходимая теория: Равноускоренное движение

2. На рисунке приведён график зависимости координаты тела x от времени t при его прямолинейном движении по оси x.

Определите проекцию скорости тела в промежутке времени от 25 до 30 с.

Ответ: ___________________________ м/с.

Согласно представленному графику, зависимость координаты тела от времени является линейной. Это указывает на равномерный характер движения тела. Чтобы решить задачу, необходимо воспользоваться формулой для определения скорости при равномерном движении:

$v_x=frac{x-x_0}{t}.$ Проведем расчет: $v_x=frac{0-10}{5}=-2$ (м/с)

Ответ: -2 м/с.

Проекция скорости получилась отрицательной, и это означает, что в указанный временной интервал тело двигалось в направлении, противоположном выбранной оси Ох.

Необходимая теория: Вычисление перемещения по графику проекции скорости

3. Автомобиль движется по прямой улице вдоль оси Ox. На графике представлена зависимость проекции его скорости от времени.

Определите путь, пройденный автомобилем за 30 с от момента начала наблюдения.

Ответ: _________________________ м.

Так как по условию задачи нам дается график зависимости проекции скорости от времени, то пройденный путь будет определяться площадью геометрической фигуры под графиком. Для вычисления площади получившегося пятиугольника его можно разбить на несколько фигур, например, на две трапеции (см. рис.).

Используя известные формулы для нахождения площади трапеции, можно рассчитать путь за первые 10 с и последующие 20 с (от 10 с до 30 с).

$S_1= frac{10+20}{2} cdot 10=150$ (м); $S_2= frac{10+20}{2} cdot 20=300$ (м);

(м).

Ответ: 450 м.

Полученный пятиугольник можно разбить не только на две трапеции. Здесь можно выделить трапецию, прямоугольник и треугольник. Тогда необходимо рассчитывать площади трех фигур и так же их суммировать.

4. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени.

Определите проекцию перемещения тела за 10 с от начала наблюдения.

Ответ: ________________________ м.

Так же, как в задаче №3, модуль перемещения будет определяться площадью геометрической фигуры под графиком. Но проекция перемещения за время от 0 до 6 с будет положительной, а от 6 до 10 с отрицательной. Общая проекция перемещения будет определяться их суммой.

$S_{1x}= frac{6+2}{2}cdot 10=40$ (м); $S_{2x}= frac{4cdot (-10)}{2}=-20$ (м); (м).

Ответ: 20 м.

При расчете $S_{2x}$ можно получить положительное число, но надо помнить, что в интервале от 6 до 10 с тело движется в направлении, противоположном оси Ох. Это означает, что проекция перемещения будет отрицательной. Пройденный путь за указанное время от 0 до 10 с определяется суммой модулей проекций перемещений и будет равным 60 м.

Относительность движения

5. Из двух городов навстречу друг другу с постоянной скоростью движутся два автомобиля. На графике показана зависимость расстояния между автомобилями от времени. Скорость второго автомобиля 25 м/с. С какой скоростью движется первый автомобиль?

Ответ: ________________________ м/с.

Формула для нахождения относительной скорости в векторной форме имеет вид:

Если два тела движутся навстречу друг другу, то в проекциях на ось оХ это уравнение выглядит следующим образом:

С учетом данных графика можно рассчитать относительную скорость этих автомобилей при движении навстречу друг другу. Это происходит на интервале от 0 до 60 мин.

, скорость первого автомобиля

Ответ: 15 м/с.

В курсе математики при изучении движения двух тел вводятся понятия «скорость сближения» и «скорость удаления». В первом случае скорости тел суммируются, во втором вычитаются. Эти действия основаны на знаках проекций скоростей движущихся тел. Действия с векторами и их проекциями на оси координат используются как в физике, так и в математике.

6. Два точечных тела начинают двигаться из одной точки вдоль оси OX в противоположных направлениях. На рисунке показаны графики зависимостей проекций их скоростей Vx на ось OX от времени t. Чему будет равно расстояние между этими телами через 8 секунд после начала движения?

Ответ: ___________________________ м.

Эта задача является комбинированной. Для её решения необходимо воспользоваться материалом двух тем: «Определение кинематических величин по графику» и «Относительность движения». Для определения проекций перемещений тел за 8 с необходимо рассчитать площади фигур под графиком.

$S_{1x}=frac{8cdot 6}{2}=24$ (м); $S_{2x}=frac{8cdot (-4)}{2}=-16$ (м).

Знак «минус» для $S_{2x}$ показывает, что тела движутся в противоположных направлениях. Поэтому расстояние между ними через 8 с равно сумме модулей перемещений.

$S_{1x}+S_{2x}=24+16=40$ (м).

Ответ: 40 м.

Секрет решения:. Самое главное в этой задаче – выяснить, в каких направлениях двигаются тела. Для этого надо уметь извлекать информацию из графических зависимостей, другими словами, надо уметь «читать» графики. Это умения необходимы почти во всех разделах физики.

7. Катер плывёт по прямой реке, двигаясь относительно берега перпендикулярно береговой линии. Модуль скорости катера относительно берега равен 6 км/ч. Река течёт со скоростью 4,5 км/ч. Чему равен модуль скорости катера относительно воды?

Ответ: ___________________________ км/ч

Решение задачи удобно сопроводить чертежом или рисунком. Выберем направление скорости реки вправо. Тогда катеру необходимо держать курс немного левее, чтобы двигаться перпендикулярно береговой линии.

Векторы собственной скорости катера, скорости течения реки и скорости катера относительно береговой линии образуют прямоугольный треугольник. Запишем для него теорему Пифагора:

Ответ: 7,5 км/ч.

Равномерное движение тел по окружности

Необходимая теория: Равномерное движение по окружности

8. Установленная на станке фреза равномерно вращается с частотой 600 оборотов в минуту. Чему равен модуль ускорения точек, находящихся на расстоянии 3 см от оси фрезы? Ответ округлите до целого числа.

Ответ: ___________________________ м/с².

Так как тело движется равномерно по окружности, то найти требуется центростремительное ускорение. Его можно рассчитать по формуле: Линейная скорость v связана с угловой w соотношением Подставляя это выражение в первое уравнение и проводя сокращения, получим При частоте вращения 600 оборотов в минуту тело будет совершать 10 оборотов за секунду.

Проведем расчет:

Ответ: 118 м/с².

В теме «Равномерное движение тел по окружности» достаточно много формул, которые трудно запоминаются. Из них надо знать базовые, которые относятся к периоду, частоте, линейной скорости, угловой скорости и центростремительному ускорению. Все остальные можно получить через достаточно простые рассуждения и выводы.

9. Две шестерни, сцепленные друг с другом, вращаются вокруг неподвижных осей. Большая шестерня радиусом 20 см делает 20 оборотов за 10 секунд. Сколько оборотов в секунду делает меньшая шестерня радиусом 10 см?

Ответ: ___________________________ Гц.

Так как шестерни касаются друг друга, это условие говорит о равенстве линейных скоростей этих тел. Выразим скорости вращения через радиусы и периоды обращения.

$v_1=frac{2pi R_1}{T_1}; v_2=frac{2pi R_2}{T_2}.$

Приравняем скорости и проведем сокращения.

$frac{2pi R_1}{T_1}=frac{2pi R_2}{T_2} ; frac{R_1}{T_1}=frac{R_1}{T_1};$ с учетом того, что период и частота величины обратные, запишем следующее равенство:

$R_{1 }vartheta_1=R_2vartheta_2$

$vartheta_2=frac{R_{1 }vartheta_1}{R_2}.$

Проведем расчет: $vartheta_2=frac{0,2}{0,1}cdot 2=4$ (Гц).

Ответ: 4 Гц.

В задачах подобного типа всегда надо искать физическую величину, которая является общей для нескольких тел. В данной задаче – это скорость вращения обеих шестерней. Но надо иметь ввиду, что частоты их вращения и угловые скорости различны.

10. Волчок, вращаясь с частотой 20 с^-1, свободно падает с высоты 5 м. Сколько оборотов сделает волчок за время падения?

Ответ: ___________________________ оборотов.

Вначале определим время падения волчка с высоты 5 м. Так как он падает свободно, то начальную скорость будет равна 0. Тогда высота и время падения будут связаны формулой $h=frac{gt^2}{2};$ отсюда $t=sqrt{frac{2h}{g}}.$ Проведем расчет времени падения: $t=sqrt{frac{2cdot 5}{10}} =1$ (с). Так как волчок вращается с частотой 20 $c^{-1},$ то это означает, что за 1 секунду он делает 20 оборотов. Так как время падения составляет 1 с, то количество оборотов также равно 20.

Ответ: 20.

Секрет решения: Эта задача — комбинированная. В ней связаны два раздела кинематики: «Равноускоренное движение» и «Равномерное движение тел по окружности». Надо знать, что суть формул при движении тел с ускорением по горизонтали или по вертикали под действием силы тяжести не меняется. Главное — не ошибиться со знаками проекций для скорости и ускорения.

Если вы хотите разобрать большее количество заданий — записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по физике онлайн

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Задание 1 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена:
09.03.2023

Источник

Задание 1

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 10 до 30 с.

Ответ: ____________________ м.

Решение

Путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 10 до 30 с проще всего определить как площадь прямоугольника, сторонами которого являются, интервал времени (30 – 10) = 20 c и скорость v = 10 м/с, т.е. S = 20 · 10 м/с = 200 м.

Ответ: 200 м.

Задание 2

На графике приведена зависимость модуля силы трения скольжения от модуля силы нормального давления. Каков коэффициент трения?

Ответ: _________________

Решение

Вспомним связь между двумя величинами модулем силы трения и модулем силы нормального давления: F_тр= μN (1) , где μ – коэффициент трения. Выразим из формулы (1)

На графике найдем точку, для которой можно точно определить координаты. Это в нашем случае может быть F_тр = 1,0 Н, N = 8 Н, тогда

Ответ: 0,125.

Задание 3

Тело движется вдоль оси ОХ под действием силы F = 2 Н, направленной вдоль этой оси. На рисунке приведен график зависимости модуля скорости тела от времени. Какую мощность развивает эта сила в момент времени t = 3 c?

Решение

Для определения мощности силы по графику определим чему равен модуль скорости в момент времени 3 с. Скорость равна 8 м/с. Используем формулу для расчета мощности в данный момент времени: N = F · v (1), подставим числовые значения. N = 2 Н · 8 м/с = 16 Вт.

Ответ: 16 Вт.

Задание 4

Деревянный шарик (ρ_ш = 600 кг/м³) плавает в растительном масле (ρ_м = 900 кг/м³). Как изменится выталкивающая сила, действующая на шар и объем части шара, погруженной в жидкость если масло заменить на воду (ρ_в = 1000 кг/м³)

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличилась;
Уменьшилась;
Не изменилась.

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

Выталкивающая сила, действующая на шарик	Объем части шарика, погруженной в жидкость

Решение

Так как плотность материала шарика (ρ_ш = 600 кг/м³) меньше плотности маслa (ρ_м = 900 кг/м³) и меньше плотности воды (ρ_в = 1000 кг/м³), то шар плавает и в масле и в воде. Условие плавания тела в жидкости заключается в том, что выталкивающая сила Fa уравновешивает силу тяжести, то есть F_а = F_т. Так как сила тяжести шарика при замене масла на воду не изменилась, то не изменилась и выталкивающая сила.

Выталкивающую силу можно вычислить по формуле:

F_a = V_пчт · ρ_ж · g(1),

где V_пчт – объем погруженной части тела, ρ_ж – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения.

Выталкивающие силы в воде и в масле равны.

F_aм = F_ав, поэтому V_пчт · ρ_м · g = V_впчт · ρ_в · g;

V_мпчт · ρ_м = V_впчт · ρ_в (2)

Плотность масла меньше плотности воды, следовательно, чтобы выполнялось равенство (2) необходимо, чтобы объем части шарика, погруженной в масло V_мпчт, был больше объема части шарика, погруженной в воду V_впчт. Значит при замене масла на воду, объем части шарика, погруженной в воду уменьшается.

Выталкивающая сила, действующая на шарик	Объем части шарика, погруженной в жидкость
3	2

Ответ: 32

Задание 5

Шарик брошен вертикально вверх с начальной скоростью (см. рисунок). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t₀ – время полета). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)
Б)

1)	координата шарика
2)	проекция скорости шарика
3)	проекция ускорения шарика
4)	модуль силы тяжести, действующей на шарик

Решение

Определим по условию задачи характер движения шарика. Учитывая, что шарик движется с ускорением свободного падения, вектор которого направлен противоположно выбранной оси, уравнение зависимости проекции скорости от времени, будет иметь вид: v_1y = v_y – gt (1) Скорость шарика уменьшается, и в наивысшей точке подъема равна нулю. После чего шарик начнет падать до момента t₀ – всего времени полета. По величине скорость шарика в момент падения будет равна v, но проекция вектора скорости будет отрицательна, так как направление оси y и вектора скорости противоположны. Следовательно график по буквой А, соответствует зависимости по номером 2) проекции скорости от времени. Графику под буквой Б) соответствует зависимость под цифрой 3) проекция ускорения шарика. Так как ускорение свободного падения у поверхности Земли можно считать постоянным, то графиком будет прямая линия, параллельная оси времени. Так как вектор ускорения и направление не совпадают по направлению, то проекция вектора ускорения отрицательная.

Полезно исключить ответы неверные. Если движение равнопеременное, то графиком зависимости координаты от времени, должна быть парабола. Такого графика нет. Модуль силы тяжести, этой зависимости должен соответствовать график расположенный выше оси времени.

Ответ: 23

Задание 6

Груз изображенного на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется кинетическая энергия груза маятника, скорость груза и жесткость пружины при движении груза маятника от точки 2 к точке 1

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличилась;
Уменьшилась;
Не изменилась.

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

Кинетическая энергия груза	Скорость груза	Жесткость пружины

Решение

Груз на пружине совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Точка 2 соответствует положению равновесия. Согласно закону сохранения и превращения механической энергии при переходе груза из точки 2 к точке 1, энергия не исчезает, она превращается из одного вида в другой. Полная энергия сохраняется. В нашем случае увеличивается деформация пружины, возникающая сила упругости будет направлена к положению равновесия. Поскольку сила упругости направлена против скорости движения тела, то она тормозит его движение. Следовательно, скорость шарика уменьшается. Кинетическая энергия уменьшается. Увеличивается потенциальная энергия. Жесткость пружины в ходе движения тела не изменяется.

Кинетическая энергия груза	Скорость груза	Жесткость пружины
2	2	3

Ответ: 223.

Задание 7

Установите соответствие между зависимостью координаты тела от времени (все величины выражены в СИ) и зависимостью проекции скорости от времени для того же тела. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

КООРДИНАТА

СКОРОСТЬ

А)	x =10 − 5t + 2t²
Б)	x = 5 − 4t²

1)	v_x = 5 + 4t
2)	v_x = 4t − 5
3)	v_x = −4t²
4)	v_x= −8t

Решение

Полезно записать закон движения (зависимость координаты тела от времени) в общем виде:

х = x₀ + v_xt +	a_x · t²	(1),
2

где х₀ – начальная координата тела; v_x – проекция вектора скорости на выбранную ось; a_x – проекция вектора ускорения на выбранную ось; t – время движения.

Для тела А запишем: начальная координата х₀ = 10 м; v_x = –5 м/с; a_x = 4 м/с². Тогда уравнение проекции скорости от времени будет иметь вид:

v_x = v_0x + a_xt (2)

Для нашего случая vx = 4t – 5.

Для тела Б запишем принимая во внимание формулу (1): х₀ = 5 м; v_x = 0 м/с; a_x = –8 м/с². Тогда уравнение проекции скорости от времени для тела Б запишем v_x = –8t.

Ответ: 24.

Задание 8

В результате нагревания неона абсолютная температура газа увеличилась в 4 раза. Во сколько раз изменилась при этом средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул?

Решение

Необходимо вспомнить связь средней кинетической энергии теплового движения молекул и температуры.

где k – постоянная Больцмана, T – температура газа в Кельвинах. Из формулы видно, что зависимость средней кинетической энергии от температуры прямая, то есть во сколько раз изменяется температура, во столько раз изменяется средняя кинетическая энергия теплового движения молекул.

Ответ: в 4 раза.

Задание 9

Газ в некотором процессе отдал количество теплоты 35 Дж, а внутренняя энергия газа в этом процессе, увеличилась на 10 Дж. Какую работу совершили над газом внешние силы?

Решение

В условии задачи идет речь о работе внешних сил над газом. Поэтому первый закон термодинамики лучше записать в виде:

∆U = Q + A_в.с (1),

Где ∆U = 10 Дж – изменение внутренней энергии газа; Q = –35 Дж – количество теплоты отданное газом, A_в.с – работа внешних сил.

Подставим числовые значения в формулу (1) 10 = –35 + А_в.с; Следовательно работа внешних сил будет равна 45 Дж.

Ответ: 45 Дж.

Задание 10

Парциальное давление водяных паров при 19° С было равно 1,1 кПа Найти относительную влажность воздуха, если давление насыщенного пара при этой температуре равно 2,2 кПа?

Решение

По определению относительной влажности воздуха

φ =	P_в.п	· 100% (1),
P_н.п

φ – относительная влажность воздуха, в процентах; P_в.п – парциальное давление водяного пара, P_н.п – давление насыщенного пара при данной температуре.

Подставим числовые значения в формулу (1).

φ =	1,1 · 10³ Па	· 100% = 50%
2,2 · 10³ Па

Ответ: 50%.

Задание 11

Изменение состояния фиксированного количества одноатомного идеального газа происходит по циклу, показанному на рисунке.

Установите соответствие между процессами и физическими величинами (∆U – изменение внутренней энергии; А – работа газа), которые их характеризуют.

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

ПРОЦЕССЫ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)	переход 1 → 2
Б)	переход 2 → 3

1)	ΔU > 0; A > 0
2)	ΔU < 0; A < 0
3)	ΔU < 0; A = 0
4)	ΔU > 0; A = 0

Ответ :

Решение

Данный график можно перестроить в осях PV или разобраться с тем, что дано. На участке 1–2, изохорный процесс V = const; Растет давление и температура. Газ работу не совершает. Поэтому A = 0, Изменение внутренней энергии больше нуля. Следовательно, верно записаны физические величины и их изменения под номером 4) ΔU > 0; A = 0. Участок 2–3: изобарный процесс, P = const; увеличивается температура и увеличивается объем. Газ расширяется, работа газа A>0, Следовательно, переходу 2–3 соответствует запись под номером 1) ΔU > 0; A > 0.

Ответ:

Задание 12

Идеальный одноатомный газ, находящийся в цилиндре под тяжелым поршнем (трением между поверхностью поршня и цилиндром можно пренебречь), медленно нагревают от 300 К до 400 К. Внешнее давление при этом не изменяется. Затем этот же газ вновь нагревают от 400 К до 500 К, но уже с закрепленным поршнем (поршень не двигается).

Сравните работу газа, изменение внутренней энергии и количество теплоты, полученное газом, в первом и втором процессах.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличилась;
Уменьшилась;
Не изменилась.

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

Работа газа	Изменение внутренней энергии	Количество теплоты, полученное газом

Решение

Если газ медленно нагревают в цилиндре с незакрепленным тяжелым поршнем, то при неизменном внешнем давлении процесс можно считать изобарным (давление газа не изменяется)

Следовательно, работу газа можно вычислить по формуле:

A = P · (V₂ – V₁), (1)

где A – работа газа в изобарном процессе; P – давление газа; V₁ – объем газа в начальном состоянии; V₂ – объем газа в конечном состоянии.

Изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа вычисляется по формуле:

где v – количество вещества; R – универсальная газовая постоянная; ∆T – изменение температуры газа.

∆T= T₂ – T₁ = 400 К – 300 К = 100 К.

По первому закону термодинамики количество теплоты, полученное газом, равно

Q = ∆U + A (3)

Q = 150vR + P(V₂ – V₁) (4);

Если газ нагревают в цилиндре с закрепленным поршнем, то процесс можно считать изохорным (объем газа не изменяется). В изохорном процессе идеальный газ не совершает работу (поршень не перемещается).

A_г = 0 (5)

Изменение внутренней энергии равно:

∆U =	3	vR (T₄ – T₃) = 150 vR (6)
2

Количество теплоты в этом случае: Q = 150vR (7)

Сравнивая (1) и (5), (2) и (6), (4) и (7) делаем вывод. Работа газа уменьшилась, Изменение внутренней энергии осталось прежним, количество теплоты, полученное газом, уменьшилось.

Работа газа	Изменение внутренней энергии	Количество теплоты, полученное газом
2	3	2

Ответ: 232.

Задание 13

В электрическое поле внесли незаряженный кусок диэлектрика (см. рисунок). Затем его разделили на две равные части (пунктирная линия) и после этого вынесли из электрического поля. Какой заряд будет иметь каждая часть диэлектрика?

Заряд обеих частей равен нулю;
Левая часть заряжена положительно, правая – отрицательно;
Левая часть заряжена отрицательно, правая – положительно;
Обе части заряжены отрицательно;
Обе части заряжены положительно.

Решение

Если внести в электрическое поле диэлектрик, (вещество в котором нет свободных электрических зарядов) при обычных условиях, то наблюдается явление поляризации. В диэлектриках заряженные частицы не способны двигаться по всему объему, а могут лишь смещаться на небольшие расстояния относительно своих постоянных положений, электрические заряды в диэлектриках связанные. Если диэлектрик вынести из поля, то заряд обеих частей равен нулю.

Ответ: 1.

Задание 14

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки с индуктивности L. Как изменится частота и длина волны колебательного контура, если площадь пластин конденсатора уменьшить в два раза? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличилась;
Уменьшилась;
Не изменилась.

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

Решение

В задаче говорится о колебательном контуре. По определению периода колебаний возникающих в контуре , длина волны связана с частотой

где v – частота колебаний. По определению емкости конденсатора

C = ε₀ εS/d (3),

где ε₀ – электрическая постоянная, ε – диэлектрическая проницаемость среды. По условию задачи уменьшают площадь пластин. Следовательно, уменьшается емкость конденсатора. Из формулы (1) видим, что уменьшится период электромагнитных колебаний, возникающих в контуре. Зная связь периода и частоты колебаний

видим, что частота колебаний увеличивается. А используя формулу (2), заключаем, что длина волны уменьшается.

Ответ: 12.

Задание 15

На графике показано как меняется индукция магнитного поля с течением времени в проводящем контуре. В какой промежуток времени в контуре будет возникать индукционный ток.

Решение

По определению индукционный ток в проводящем замкнутом контуре возникает при условии изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Закон электромагнитной индукции, где Ɛ – ЭДС индукции, ∆Φ – изменение магнитного потока, ∆t промежуток времени, в течении которого происходят изменения.

Магнитный поток по условию задачи будет меняться, если меняется индукция магнитного поля. Это происходит в интервале времени от 1 с до 3 с. Площадь контура не изменяется. Следовательно, индукционный ток возникает в случае

К моменту времени t = 1 с изменение магнитного потока через контур больше нуля.
Индукционный ток в контуре возникает в интервале от (t = 1 с до t = 3 с)
Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 10 мВ.
изменение магнитного потока через контур от t = 3 c до t = 4 с меньше нуля.
Индукционный ток равен нулю в промежутки времени от (t = 0 с до t = 1 с) и от (t = 3 с до t = 4 с)

Ответ: 2,5.

Задание 16

Квадратная рамка расположена в однородном магнитном поле в плоскости линий магнитной индукции (см. рисунок). Направление тока в рамке показано стрелками. Как направлена сила, действующая на сторону ab рамки со стороны внешнего магнитного поля ? (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя)

Решение

На рамку с током со стороны магнитного поля действует сила Ампера. Направление вектора силы Ампера определяется мнемоническим правилом левой руки. Четыре пальца левой руки направляем по току стороны ab, вектор индукции В, должен входить в ладонь, тогда большой палец покажет направление вектора силы Ампера.

Ответ: к наблюдателю.

Задание 17

Заряженная частица влетает с некоторой скоростью в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям поля. С некоторого момента времени, модуль индукции магнитного поля увеличили. Заряд частицы не изменился.

Как изменилась сила, действующая на движущуюся частицу в магнитном поле, радиус окружности, по которой движется частица, и кинетическая энергия частицы после увеличения модуля индукции магнитного поля?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличилась;
Уменьшилась;
Не изменилась.

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

Сила, действующая на движущуюся частицу в магнитном поле	Радиус окружности, по которой движется частица	Кинетическая энергия частицы

Решение

На частицу, движущуюся в магнитном поле, действует со стороны магнитного поля сила Лоренца. Модуль силы Лоренца можно рассчитать по формуле:

F_л = B · q · vsinα (1),

где B – индукция магнитного поля, q – заряд частицы, v – скорость частицы, α – угол, между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

В нашем случае частица влетает перпендикулярно силовым линиям, α = 90° , sin90 = 1.

Из формулы (1) видно, что с увеличением индукции магнитного поля , сила, действующая на частицу, движущуюся в магнитном поле, увеличивается.

Формула радиуса окружности , по которой движется заряженная частица имеет вид:

где m – масса частицы. Следовательно, с увеличением индукции поля, радиус окружности уменьшается.

Сила Лоренца работы не совершает над движущейся частицей, так как угол между вектором силы и вектором перемещения (вектор перемещения направлен по вектору скорости) равен 90°.

Поэтому кинетическая энергия независимо от значения индукции магнитного поля не изменяется.

Сила, действующая на движущуюся частицу в магнитном поле	Радиус окружности, по которой движется частица	Кинетическая энергия частицы
1	2	3

Ответ: 123.

Задание 18

По участку цепи постоянного тока с сопротивлением R течет ток I. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА		Формулы
А) Мощность тока, выделяющаяся на резисторе		1) IR
Б) Напряжение на резисторе		2) I² R
		3)
		4)

Ответ:

Решение

Полезно вспомнить, как рассчитывается мощность электрического тока.

где P – мощность электрического тока, A – работа электрического тока, t – время, в течение которого по проводнику протекает электрический ток. Работа, в свою очередь, рассчитывается

A = IUt (2),

где I – сила электрического тока, U – напряжение на участке,

Закон Ома для участка цепи , R сопротивление проводника. Работая с уравнениями, получим, что мощность тока, выделяющаяся на резисторе I²R, напряжение на резисторе IR

Ответ:

Задание 19

В результате реакции ядра и α частицы появились протон и ядро:

Решение

Pапишем ядерную реакцию для нашего случая:

В результате этой реакции, выполняется закон сохранения зарядового и массового числа. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30.

Следовательно, ядро под номером 3)

Ответ: 3

Задание 20

Период полураспада вещества составляет 18 минут, первоначальная масса 120 мг, Чему будет равна масса вещества через 54 минуты, ответ выразить в мг?

Решение

Задача на использование закона радиоактивного распада. Его можно записать в виде

где m₀ – первоначальная масса вещества, t – время за которое распадается вещество , T – период полураспада. Подставим числовые значения

m = 120 · 2 –	54	= 120 · 2^–3 = 120	1	= 15 (мг)
18	8

Ответ: 15 мг.

Задание 21

Фотокатод фотоэлемента освещают ультрафиолетовым светом определенной частоты. Как изменяется работа выхода материала (вещества) фотокатода, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и красная граница фотоэффекта, если частоту света увеличить?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Увеличилась;
Уменьшилась;
Не изменилась.

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

Работа выхода материала фотокатода	Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов	Красная граница фотоэффекта

Решение

Полезно вспомнить определение фотоэффекта. Это явление взаимодействия света с веществом, в результате которого энергия фотонов передается электронам вещества. Различают внешний и внутренний фотоэффект. В нашем случае речь идет о внешнем фотоэффекте. Когда под действием света происходит вырывание электронов из вещества. Работа выхода зависит от материала, из которого изготовлен фотокатод фотоэлемента, и не зависит от частоты света. Поэтому при увеличении частоты ультрафиолетового света, падающего на фотокатод, работа выходане изменяется.

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

hv = A_вых + E_к (1),

hv – энергия фотона, падающего на фотокатод, A_вых – работа выхода, E_к – максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из фотокатода под действием света.

Из формулы (1) выразим

E_к = hv – A_вых (2),

следовательно, при увеличении частоты ультрафиолетового света максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается.

Красная граница

это минимальная частота, при которой еще возможен фотоэффект. Так как работа выхода не изменяется, то и красная граница фотоэффекта для нашего материала не изменяется.

Работа выхода материала фотокатода	Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов	Красная граница фотоэффекта
3	1	3

Ответ: 313.

Задание 22

В мензурку налита вода. Выберите верное значение объема воды, учитывая, что погрешность измерения равна половине цены деления шкалы.

	1)	90 мл
2)	(90±15) мл
3)	(100±5) мл
4)	(100±15) мл

Решение

Задание проверяет умение записывать показания измерительного прибора с учетом заданной погрешности измерений. Определим цену деления шкалы

с =	90 мл – 60 мл	= 10 мл;
3

Погрешность измерения по условию равна половине цены деления, т.е.

∆V =	c	=	10 мл	= 5 мл.
2	2

Конечный результат запишем в виде:

V = (100 ± 5) мл

Ответ: 3.

Задание 23

Проводники изготовлены из одного и того же материала. Какую пару проводников нужно выбрать, чтобы на опыте обнаружить зависимость сопротивления проволоки от ее диаметра?

Решение

В задание говорится о том, что проводники изготовлены из одного и того же материала, т.е. их удельные сопротивления одинаковые. Вспомним от каких величин зависит сопротивление проводника и запишем формулу для расчета сопротивления:

где R – сопротивление проводника, p – удельное сопротивление материал, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника. Для того, чтобы выявить зависимость проводника от диаметра нужно взять проводники одинаковой длины, но разного диаметра. Заем, что площадь поперечного сечения проводника определяется как площадь круга:

где d – диаметра проводника. Следовательно, вариант ответа: 3.

Ответ: 3.

Задание 24

Снаряд массой 40 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью 600 м/с, разрывается на две части массами 30 кг и 10 кг. Большая часть движется в прежнем направлении со скоростью 900 м/с. Определите числовое значение, и направление скорости меньшей части снаряда. В ответ запишите модуль этой скорости.

Решение

В момент разрыва снаряда (∆t → 0) действием силы тяжести можно пренебречь и рассматривать снаряд как замкнутую систему. По закону сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, входящих в замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой. Для нашего случая запишем:

m = m₁₁ + m₂₂ (1)

– скорость снаряда; m — масса снаряда до разрыва; ₁ – скорость первого осколка; m₁ – масса первого осколка; m₂ – масса второго осколка; ₂ – скорость второго осколка.

Выберем положительное направление оси Х, совпадающей с направлением скорости снаряда, тогда в проекции на эту ось уравнение (1) запишем:

mv_x = m₁v₁_x + m₂v_2x (2)

Выразим из формулы (2) проекцию вектора скорости второго осколка.

v_2x= (	mv_x	–	m₁v_1x	);
m₂	m₂

подставим числовые значения.

v_2x=	40 кг · 600 м/с – 30 кг · 900м/с	= –300 м/с
10 кг

Меньшая часть снаряда в момент разрыва имеет скорость 300 м/с, направленную в сторону, противоположную первоначальному движению снаряда.

Ответ: 300 м/с.

Задание 25

В калориметре находятся в тепловом равновесии 50 г воды и 5 г льда. Какой должна быть минимальная масса болта, имеющего удельную теплоемкость 500 Дж/кг К и температуру 339 К, чтобы после опускания его в калориметр весь лед растаял? Тепловыми потерями пренебречь. Ответ представить в граммах.

Решение

Для решения задачи важно вспомнить уравнение теплового баланса. Если потерь нет, то в системе тел происходит теплопередача энергии. В результате чего, лед плавиться. Первоначально вода и лед находились в тепловом равновесии. Это значит, что начальная температура была 0° С или 273 К. Помним перевод из градусов Цельсия в градусы Кельвина. Т = t + 273. Так как по условию задачи спрашивается о минимальной массе болта, то энергии должно хватить только, чтобы расплавить лед.

с_бm_б(t_б – 0) = λm_л (1),

где λ – удельная теплота плавления, m_л – масса льда, m_б – масса болта.

Выразим из формулы (1)

m_б = 3,3·	105 Дж	·	5 · 10^–3 кг	= 0,05 кг = 50 г.
кг	500 Дж/кгК (339 – 273)

Ответ: 50 г.

Задание 26

В цепи, показанной на рисунке, идеальный амперметр показывает 6 А. Найдите ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление 2 Ом.

Решение

Внимательно читаем условие задачи и разбираемся со схемой. В ней есть один элемент, который можно не заметить. Это пустой провод между резисторами в 1 Ом и 3 Ом. Если цепь будет замкнута, то электрический ток пройдет по этому проводу с наименьшим сопротивлением и через резистор 5 Ом.

Тогда закон Ома для полной цепи запишем в виде:

где – сила тока в цепи, ε – ЭДС источника, R – сопротивление нагрузки, r – внутренне сопротивление. Из формулы (1) выразим ЭДС

ε = I(R + r) (2)

ε = 6 A (5 Ом + 2 Ом) = 42 В.

Ответ: 42 В.

Задание 27

В камере, из которой откачали воздух, создали электрическое поле напряженностью и магнитное поле с индукцией . Поля однородные и векторы взаимно перпендикулярны. В камеру влетает протон p, вектор скорости которого перпендикулярен вектору напряженности и вектору магнитной индукции. Модули напряженности электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Объясните, как изменится начальный участок траектории протона, если индукции магнитного поля увеличить. В ответе укажите, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Решение

В решении задачи необходимо остановиться на первоначальном движении протона и на изменении характера движения после изменения индукции магнитного поля. На протон действует магнитное поле силой Лоренца, модуль которой равен F_л = qvB и электрическое поле силой, модуль которой равен F_э = qE. Поскольку заряд протона положительный, то _э сонаправлена с вектором напряженности электрического поля. (См. рисунок) Так как протон первоначально двигался прямолинейно, то по модулю эти силы были равны согласно второму закону Ньютона.

С увеличением индукции магнитного поля будет увеличиваться сила Лоренца. Равнодействующая сил в этом случае будет отлична от нуля и направлена в сторону большей силы. А именно в сторону силы Лоренца. Равнодействующая сила сообщает протону ускорение, направленное влево, траектория протона будет криволинейной, отклоняющейся от первоначального направления.

Задание 28

Тело соскальзывает без трения по наклонному желобу, образующему «мертвую петлю» радиусом R. С какой высоты тело должно начать движение, чтобы не оторваться от желоба в верхней точке траектории.

Решение

Нам дана задача о неравномерно переменном движении тела по окружности. В процессе этого движения изменяется положение тела по высоте. Проще решить задачу, используя уравнения закона сохранения энергии и уравнения второго закона Ньютона по нормали к траектории движения. Сделали рисунок. Запишем формулу закона сохранения энергии:

A = W₂ – W₁ (1),

где W₂ и W₁ – полная механическая энергия в первом и втором положении. За нулевой уровень выберем положение стола. Нас интересуют два положения тела – это положение тела в начальный момент движения, второе – положение тела в верхней точке траектории (это точка 3 на рисунке). В процессе движения на тело действуют две силы: сила тяжести = и сила реакции опоры . Работа силы тяжести учитывается в изменении потенциальной энергии, сила работу не совершает, так она всюду перпендикулярна перемещению. А = 0 (2)

В положение 1: W₁ = mgh (3), где m – масса тела; g – ускорение свободного падения; h – высота , с которой тело начинает двигаться.

В положении 2 (точка 3 на рисунке):

где v – скорость тела в точке 3. Подставляя полученные выражения в формулу (1), получим

откуда

v² + 4gR – 2gh = 0 (5)

В верхней точке петли на тело действует две силы , по второму закону Ньютона

При уменьшении начальной высоты спуска скорость шарика в верхней точке петли уменьшается и при некотором значении h становится такой, что он пролетает верхнюю точку петли, лишь касаясь желоба. Для этого предельного случая N = 0 и уравнение второго закона примет вид:

mg =	mv²	, т.е. ev² = gR (7)
R

Решая уравнения (5) и (7) получим h = 2,5 R

Ответ: 2,5 R.

Задание 29

Воздух в комнате объемом V = 50 м³ имеет температуру t = 27° C и относительную влажность воздуха φ₁ = 30%. Сколько времени τ должен работать увлажнитель воздуха, распыляющий воду с производительностью μ = 2 кг/ч, чтобы относительная влажность в комнате повысилась до φ₂ = 70%. Давление насыщенных паров воды при t = 27° C равно p_н = 3665 Па. Молярная масса воды 18 г/моль.

Решение

Приступая к решению задач на пары и влажность, всегда полезно иметь в виду следующее: Если задана температура и давление (плотность) насыщающего пара, то его плотность (давление) определяют из уравнения Менделеева-Клапейрона. Записать уравнение Менделеева-Клапейрона и формулу относительной влажности для каждого состояния.

Для первого случая при φ₁ = 30% парциальное давление водяного пара выразим из формулы:

Запишем уравнение Менделеева – Клапейрона

где T = t + 273 (К), R – универсальная газовая постоянная. Выразим начальную массу пара, содержащегося в комнате используя уравнение (2) и (3):

аналогично при влажности φ₂ масса пара

Время, которое должен работать увлажнитель воздуха, можно рассчитать по формуле

подставим (4) и (5) в (6)

Подставим числовые значения и получим, что увлажнитель должен работать 15,5 мин.

Ответ: 15,5 мин.

Задание 30

Определите ЭДС источника, если при подключении к нему резистора с сопротивлением R напряжение на зажимах источника U₁ = 10 B, а при подключении резистора 5R напряжение U₂ = 20 B.

Решение

Запишем уравнения для двух случаев.

Ɛ = I₁R + I₁r (1)

U₁ = I₁R (2)

где r – внутреннее сопротивление источника, Ɛ – ЭДС источника.

Ɛ = I₂5R + I₂r (3)

U₂ = I₂5R (4)

где U₁ и U₂ – напряжение на зажимах в первом и втором случае.

Учитывая закон Ома для участка цепи, перепишем уравнения (1) и (3) в виде:

Из уравнения (6) выразим внутреннее сопротивление и подставим в (5)

Последняя подстановка для расчета ЭДС. Формулу (7) подставим в (5)

Ɛ =	4U₁U₂	=	4 · 10В · 20В	= 27 В.
5U₁ – U₂	5 · 10 В – 20 В

Ответ: 27 В.

Задание 31

При освещении пластинки изготовленной из некоторого материала, светом с частотой v₁ = 8 · 1014 Гц, а затем v₂ = 6 · 1014 Гц обнаружилось, что максимальная кинетическая энергия электронов изменилась в 3 раза. Определите работу выхода электронов из этого металла.

Решение

Если частота кванта света, вызывающего фотоэффект, уменьшается, то уменьшается и кинетическая энергия. Поэтому кинетическая энергия во втором случае тоже будет меньше в три раза. Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта для двух случаев.

hv₁ = A + E_к (1)

для первой частоты света

для второй частоты света

Решаем уравнения (1) и (2) совместно. Вычтем из (1) (2) и выразим Е_к

Е_к =	3	h(v₁ – v₂) (3) –
2

формула для кинетической энергии.

Из уравнения (1) выразим работу выхода и подставим вместо кинетической энергии выражение (3)

Конечное выражение будет иметь вид:

A = hv₁ –	3	h(v₁ – v₂) = hv₁ –	3	hv₁ +	3	hv₂ =	3	hv₂ –	1	hv₁ =
2	2	2	2	2

=	h	(3v₂ – v₁) =	1	6,6 · 10^–34 Джс (3 · 6 · 10¹⁴ – 8 · 10¹⁴)	1	= 33 · 10^–20 Дж = 2 эВ
2	2	2

Ответ: 2 эВ.

Источник

ЕГЭ ФИЗИКА Задание №1
Тема: «Кинематика»

1.На рисунке приведён график
зависимости проекции скорости тела vx от времени t.

Определите проекцию
ускорения этого тела ax в интервале времени от 0 до 10 с.

2. По
графику зависимости модуля скорости тела от времени (см. рисунок) определите
ускорение прямолинейно движущегося тела в момент времени 2 с.

3. Координата тела меняется с
течением времени согласно закону x = 4 — 2t, где все величины выражены в СИ.
Определите проекцию скорости vx этого тела.

4. Координата тела x меняется с
течением времени согласно закону x = 2 — 4t + t^2, где все величины выражены в
СИ. Определите проекцию ускорения ax этого тела.

5. На рисунке приведён график
зависимости проекции скорости тела vx от времени t.

Какой путь прошло это
тело в интервале времени от 10 до 15 с?

6. На рисунке представлен
график зависимости пути S, пройденного материальной точкой, от времени t.
Определите скорость материальной точки в интервале времени от 1 до 3 секунд.

7. На
рисунке представлен график зависимости модуля скорости v автомобиля от времени
t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 0
до 30 с.

8. На
рисунке представлены графики зависимости пройденного пути от времени для двух
тел. Определите, во сколько раз скорость второго тела v2 больше скорости
первого тела v1.

9. На
графике приведена зависимость проекции скорости тела от времени при
прямолинейном движении по оси х. Определите модуль ускорения тела.

10. На
графике приведена зависимость проекции скорости тела от времени при
прямолинейном движении по оси х. Определите ускорение тела.

11. Автомобиль
движется по прямой улице. На графике представлена зависимость скорости
автомобиля от времени.

Определите модуль
минимального ускорения автомобиля за время наблюдения.

12. На
рисунке представлен график зависимости пути S материальной точки от времени t.
Определите скорость материальной точки на интервале времени от 5 до 7 с.

13. На
рисунке представлен график движения автобуса из пункта А в пункт Б и обратно.
Пункт А находится в точке х = 0, а пункт Б — в точке х = 30 км. Чему равна
скорость автобуса на пути из Б в А?

14. На
рисунке представлен график зависимости пути S, пройденного материальной точкой,
от времени t. Определите максимальную скорость точки за время наблюдения.

15. На
рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела vx от времени.

Определите модуль
ускорения этого тела а в интервале времени от 5 до 10 с.

16. На
рисунке представлен график зависимости координаты х велосипедиста от времени t.
Определите проекцию скорости велосипедиста на ось Ох в интервале времени от 10
до 20 с.

ЕГЭ
ФИЗИКА Задание №1 Кинематика. Решение

1.Решение.

Из рисунка видно, что от
0 до 10 с тело равномерно набирало скорость. Это возможно только при постоянном
ускорении. Следовательно, на этом интервале тело имело постоянное ускорение,
равное м/с2.

Ответ: 2.

2.Решение.

В промежутке времени от
0 до 3 секунд тело линейно набирает скорость, то есть движется равноускоренно.
Ускорение на этом промежутке времени можно найти как м/с2.

Ответ: 2.

3.Решение.

Скорость
тела – это производная пути по времени, то есть м/с.

Таким образом, проекция
скорости будет представлять собой прямую линию параллельную оси t на уровне -2
по оси vx.

Ответ: -2.

4.Решение.

Ускорение – это скорость
изменения скорости, то есть производная от скорости. Скорость – это производная
пути по времени. Используя функцию изменения координаты x найдем сначала
проекцию скорости ,

а затем, проекцию
ускорения: м/с2.

Ответ: 2.

5.Решение.

В интервале времени от 10
до 15 с имеем линейный график скорости, то есть тело двигалось с постоянным
ускорением. Величина ускорения равна м/с2.
Используя формулу равноускоренного движения

получаем
(при см.
график), что пройденный путь равен

метров.

Ответ: 25.

6.Решение.

Скорость
определяется выражением . На
интервале времени от 1 до 3 секунд из графика видно, что  м,
а  секунды.
Следовательно, скорость равна          м/с.

Ответ: 2,5.

7.Решение.

Из графика видно, что
на интервале времени от 0 дл 10 с тело двигалось равноускоренно с
ускорением м/с2
и начальной скоростью .
Следовательно, за первые 10 секунд тело прошло расстояние

метров.

С 10-й по 30-ю секунду
тело двигалось с постоянной скоростью 10 м/с, следовательно, оно прошло путь
метров.

Таким образом, весь
путь составил метров.

Ответ: 250.

8.Решение.

На графике представлены
линейные зависимости пути S от времени t, следовательно, тела двигались с
постоянной скоростью. Скорость тел можно найти по формуле .
Для первого тела примем  с,
которому соответствует  м,
и скорость равна  м/с.
Для второго тела выберем  с,
которому соответствует  м,
и скорость  м/с.
Получаем отношение   ,то
есть скорость второго тела в 1,5 раза больше скорости первого тела.

Ответ: 1,5.

9.Решение.

На графике показано
линейное изменение скорости от времени, то есть тело движется равнозамедленно
(скорость постепенно уменьшается). В этом случае ускорение тела можно найти
как . Из
графика видно, что при  с,
изменение скорости составляет  м/с.
Следовательно, ускорение тела равно             м/с2.

Ответ: 10.

10.Решение.

Так как скорость
линейно возрастает со временем, то ускорение можно вычислить как . Из
рисунка видно, что при  с
изменение скорости равно  м/с
и ускорение равно            м/с2.

Ответ: 8.

11.Решение.

При минимальном
ускорении изменение скорости автомобиля также будет наименьшим. Другими словами
нужно выбрать участок прямой с наименьшим наклоном к оси времени. Этому
соответствует участок времени от 20 до 30 секунд, на котором ускорение равно
м/с2.

Ответ: 1.

12.Решение.

На интервале от 5 до 7
секунд тело движется равномерно, то есть с постоянной скоростью, следовательно,
скорость можно найти как ,
где метров
– путь, пройденный за время секунды:

м/с.

Ответ: 7,5.

13.Решение.

Так как точка Б
соответствует x=30 км, а точка А x=0 км, то путь, пройденный из Б в А, это
второй линейный сегмент на графике, начиная с t=0,5 ч и заканчивая t=1,1 ч. Так
как координата x меняется линейно со времен, то скорость автобуса на данном
участке была постоянной, следовательно, ее можно найти по формуле ,
где —
расстояние, пройденное за время часа.
Подставляя эти величины в формулу скорости, получаем: км/ч.

Ответ: 50.

14.Решение.

Чем больше скорость,
тем быстрее меняется путь S со временем, то есть для определения максимальной
скорости нужно выбрать быстровозрастающий линейный сегмент. Из рисунка видно,
что это первый линейный сегмент, на котором скорость была равна м/с.

Ответ: 10.

15.Решение.

Из рисунка видно, что
на интервале времени от 5 до 10 секунд скорость тела линейно уменьшалась. Это
говорит о том, что тело двигалось с постоянным отрицательным ускорением,
которое можно найти как . На
графике выберем точки, при которых  меняется
за  секунды.
Тогда модуль ускорения будет равно  м/с2.

Ответ: 2,5.

16.Решение.

В интервале от 10 до 20
секунд координата x линейно изменялась, следовательно, тело имело постоянную
скорость. Можно заметить, что эту же скорость можно найти из линейного участка
на интервале времени от 10 до 30 секунд по формуле ,
где ,
а , и
скорость равна м/с.

Ответ: 2,5.

Источник

За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 67.9%
Ответом к заданию 4 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Разбор сложных заданий в тг-канале

Задачи для практики

Задача 1

На рисунке изображён график зависимости проекции скорости тела массой m от времени (t). На основании графика выберите два верных утверждения из приведённого ниже списка для момента времени t. Укажите их номера.

Движущаяся сила вычисляется по формуле F = m · v · t.
Работу силы можно найти по формуле $A = {m· v}/{2t}$.
Движущаяся сила вычисляется по формуле $F = {mv}/{t}$.
Работу силы можно найти по формуле $A = {m·v^2}/{2}$.
Работу силы можно найти по формуле $A = {m·v^2}/{2t^2}$.

Решение

3) Движущаяся сила $F=ma$, где $a={υ-υ_0}/{y}={υ}/{t}$, поскольку $υ_0=0$, что видно графика. Тогда $F=ma={mυ}/{t}$.

4) Работа силы равна изменению кинетической энергии, т.е. $A=∆E_к={mυ^2}/{2}-{mυ_0^2}/{2}$, поскольку $υ_0=0$, то $A={mυ^2}/{2}-0={mυ^2}/{2}$.

Ответ: 34

Задача 2

По экспериментальным данным построен график зависимости координаты колебания от времени на рисунке. Из приведённого ниже списка на основании анализа представленного графика выберите все верные утверждения и укажите их номера.

В момент времени, равный 10 периодам колебаний, тело находится в точке с координатой x = 6 см.
Координату тела в момент времени t можно найти по формуле x = 6 sin(π · t).
В момент времени, равный 10 периодам колебаний, тело находится в точке с координатой x = 0 см.
Координату тела в момент времени t можно найти по формуле x = 6 cos(2π · t).
Координату тела в момент времени t можно найти по формуле x = 6 sin(2π · t).

Решение

1) Из графика видно, что период колебаний тела $T=1с$, амплитудное значение координаты $x_m=6$см. Значит, угловая частота тела $ω={2π}/{T}={2π}/{1}=2π$. Запишем уравнение колебаний в общем виде: $x=x_m·sin({2π}/{T}·t)$. Подставим наши данные, имеем: $x=6·sin({2πt}/{1})=6·sin(2π·t)$. Координата колебания подчиняется закону синуса, следовательно, в момент времени, равный 10 периодам колебаний, тело находится в точке с координатой $х=0$ см.

Ответ: 35

Задача 3

Координата колеблющегося тела меняется так, как показано на графике рисунке. Из приведённого ниже списка на основании анализа представленного графика выберите все верные утверждения и укажите их номера.

Период колебаний тела равен 1 с.
Координату тела в момент времени t можно найти по формуле x = 0,1 sin(π · t + π/4).
Тело совершает колебания с периодом 0,1 с.
Координату тела в момент времени t можно найти по формуле x = 10 sin(2π · t).
Координату тела в момент времени t можно найти по формуле x = 10 cos(2π · t + π/4).

Решение

1) Из графика видно, что период колебаний тела равен 1с.

4) Поскольку координата колеблющегося тела изменяется по закону синуса, $x_m=10$см — амплитудное значение координаты и начальная фаза $ϕ_0=0$, то координату тела в момент времени $t$ можно найти по формуле $x=10·sin(2π·t)$.

Ответ: 14

Задача 4

Ученик исследовал зависимость модуля силы упругости F пружины от её растяжения x. Результаты эксперимента приведены в таблице. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

F, H	0	0,5	1	1,5	2	2,5
x, м	0	0,02	0,04	0,06	0,08	0,10

Коэффициент упругости пружины равен 2,5 Н/м.
При увеличении массы груза растяжение пружины уменьшается.
Потенциальная энергия пружины пропорциональна растяжению пружины.
Потенциальная энергия пружины при её растяжении на 0,08 м равна 0,08 Дж.
При подвешенном к пружине грузе массой 100 г её удлинение составит 4 см.

Решение

Исходя из теории упругости и результатов опыта, определим $E_n={kx^2}/{2}={25·0.08^2}/{2}=0.08$Дж. $k={E}/{x}={2}/{0.08}=25$н/м, а при $F_т=1H; x=0.04$м.

Ответ: 45

Задача 5

Грузик, подвешенный на нити, совершает гармонические колебания. В таблице представлены значения координаты грузика через одинаковые промежутки времени. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.

t, c	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
x, см	6	3	0	3	6	3	0	3

Максимальная скорость грузика равна 0,15 м/с.
Период колебаний шарика равен 0,4 с.
В момент времени 0,1 с кинетическая энергия шарика максимальна.
Полная механическая энергия шарика остаётся неизменной.
Амплитуда колебаний шарика равна 6 мм.

Решение

Исходя из теории о гармонических колебаниях и данной таблицы, полная механическая энергия шарика остается неизменной. (4 — верно).
Период колебании — время за которое происходит одно полное колебание — 0,4 с (2 — верно)
Максимальная скорость шарика связана с амплитудой ( $υ_{max}=А ω ={А2π}/{T}= {0,03* 2*3.14}/{0,4}=0,471$м/с. (1 — неверно)
Максимальная кинетическая энергия будет в момент прохождения шариком положения равновесия x=3 см, это соответствует времени t=0,1 с (3 — верно)
Амплитуда колебания — это максимальное отклонение от положения равновесия, так как координата колеблется между значениями 6 см и 0, положению равновесия будет соответствовать координата х=3 см, значит амплитуда: А=6-3=3 см (5 — неверно)

Ответ: 234

Задача 6

Тело массой 15 кг движется вдоль оси Ox в инерциальной системе отсчёта. График зависимости проекции скорости v_x этого тела на ось Ox от времени представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика и укажите их номера.

В течение первых двух секунд перемещение тела равно 2 м.
Модуль ускорения тела в промежутке времени от 1 с до 2 с на 25% больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 3 с до 4 с.
В течение первой секунды кинетическая энергия тела увеличилась на 30 Дж.
В промежутке времени от 1 с до 2 с импульс тела увеличился в 2 раза.
В момент времени 4 с модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равен 22,5 Н.

Решение

Из теории кинематики и данного графика можно сказать, что модуль ускорения тела с 1 до 2 на 25% больше 3-4, т.е. $a_{1-2}=2м/с^2; a_{3-4}=1.5м/с^2$. В момент времени 4с модуль равнодействующих сил, $F=22.5H$, т.к. $a_4=1.5м/с^2$, $F_p=ma_4=15·1.5=22.5H$

Ответ: 25

Задача 7

На рисунке представлен график зависимости скорости V от времени t для тела, движущегося прямолинейно. Используя данные графика, выберите из приведённого ниже списка все верные утверждения и укажите их номера.

Первые две секунды тело двигалось равноускоренно.
Со 2-й по 6-ю секунду тело переместилось на 40 м.
Со 2-й по 6-ю секунду тело переместилось на меньшее расстояние, чем за первые две секунды.
Средняя скорость тела во время движения со 2-й по 10-ю секунду равна 12,5 м/с.
С 6-й по 10-ю секунду тело двигалось равноускоренно.

Решение

1) Неверно, так как равноускоренному движению соответствует линейный график: $v(t)=v_0+at$.

2)Верно. Из данного рисунка видно, что с 2 по 6 сек, тело прошло 40 м (площадь под графиком)

3) Неверно. Площадь под графиком со 2 по 6-ю секунды гораздо больше, чем площадь под графиком за первые две секунды.

4)Чтобы найти среднюю скорость, нужно разделить весь путь со 2-й по 10-ю секунду на всё соответствующее время, т.е. на 8 с. При этом путь определяем как площадь под графиком, так как у нас есть график в координатах v(t):
$S=S_1+S_2=8·10+{4·7,5}/2=110$ м.
Тогда $v_{ср}={110}/8=13,75$. Утверждение 4 — неверно.

5) Верно. С 6 по 10 сек, тело двигалось равноускоренно, т.к. за равные промежутки времени скорость увеличивается на одну ту же величину (линейная зависимость v(t)).

Ответ: 25

Задача 8

Математический маятник совершает незатухающие колебания между точками А и Б. Точка О соответствует положению равновесия маятника. Используя текст и рисунок, выберите из предложенного ниже списка все верные утверждения. Укажите их номера.

За время, равное периоду колебаний, маятник проходит путь, равный длине дуги АБ.
При перемещении маятника из положения О в положение В потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается.
В точке О кинетическая энергия маятника максимальна.
Расстояние АБ соответствует амплитуде колебаний координаты.
В точках А и Б потенциальная энергия маятника принимает максимальное значение.

Решение

За время, равное периоду колебаний, маятник проходит путь, равный ДВУМ длинам дуги АБ — «туда и обратно». 1 — неверно.
При перемещении маятника из положения О в положение В потенциальная энергия УВЕЛИЧИВАЕТСЯ (т.к. высота растёт), а кинетическая энергия УМЕНЬШАЕТСЯ (т.к. маятник замедляется). 2 — неверно
В точке О кинетическая энергия маятника максимальна, так как положение равновесия груз маятника проходит с наибольшей скоростью — верно
Амплитуда колебаний координаты — это половина расстояния АБ — отклонение от положения равновесия. 4 — неверно.
В точках А и Б потенциальная энергия маятника принимает максимальное значение, так как груз находится на наибольшей высоте. 5 — верно.

В точке О кинетическая энергия максимальна. Потенциальная энергия принимает максимальное значение в точках А и Б.

Ответ: 35

Задача 9

Координата колеблющегося тела меняется так, как показано на графике рисунка. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика и укажите их номера.

Период колебаний тела равен 1 с.
Амплитуда колебаний равна 8 см.
Частота колебаний равна 1,25 Гц.
Амплитуда колебаний равна 4 см.
Период колебаний тела равен 0,4 с.

Решение

Из данного графика очевидно, что $A=4$см (2 — неверно, 4 — верно), период колебаний T=0.8 c (1, 5 — неверно), а частота $v={1}/{T}={1}/{0.8}=1.25$Гц.(3 — верно)

Ответ: 34

Задача 10

На рисунке приведён график зависимости длины пружины от величины нагрузки. Из приведённого ниже списка выберите два утверждения, соответствующих результатам этого эксперимента, и укажите их номера.

Коэффициент упругости пружины примерно равен 20 Н/м.
Коэффициент упругости пружины примерно равен 30 Н/м.
Коэффициент упругости пружины примерно равен 50 Н/м.
Коэффициент упругости пружины примерно равен 10 Н/м.
Для данного эксперимента выполняется закон Гука.

Решение

$k=F/(l-l_0)$
Если продолжить прямую, видно, что длина недеформированной пружины 10 см
$k=2/(0.2-0.1)=20$ Н/м

Ответ: 15

Задача 11

Бусинка скользит по неподвижной горизонтальной спице. На графике изображена зависимость координаты бусинки от времени. Ось Ox параллельна спице. Из приведённого ниже списка на основании графика выберите два верных утверждения о движении бусинки и укажите их номера.

На участке 1 проекция ускорения ax бусинки отрицательна.
На участке 1 модуль скорости остаётся неизменным, а на участке 2 — уменьшается.
На участке 1 модуль скорости увеличивается, а на участке 2 — уменьшается.
На участке 1 модуль скорости уменьшается, а на участке 2 — остаётся неизменным.
В процессе движения вектор скорости бусинки менял направление на противоположное.

Решение

Скорость — это производная координаты по времени. Графически это $tgα$ наклонной графика зависимости координаты от времени. Заметим, что координата все время растет, но на участке 1 — скорость уменьшается, следовательно, проекция ускорения отрицательна. На участке 2, скорость неизменна, а координата растет, тело не меняет направление движения.

Ответ: 14

Задача 12

На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени. Выберите два верных утверждения, описывающих движение в соответствии с данным графиком.

В конце наблюдения кинетическая энергия тела равна нулю.
Кинетическая энергия тела в течение всего времени наблюдения увеличивается.
Кинетическая энергия тела в начальный момент времени максимальна.
Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на Землю.
В конце наблюдения скорость тела не равна нулю.

Решение

1) В конце наблюдения $E_к=0$, неверно, т.к. при $t=t_к⇒E_к≠0$, если $E_к=0$, то график должен проходить через ось ординат.

2) $E_к$, в течении всего времени увеличивается, неверно, т.к. при $t={t_к}/{2}$ $E_к=min$, в середине пути кинетическая энергия минимальна.

3) Исходя из графика $E_к$ максимальная в момент (верно) $t=0$.

4) Неверно, т.к. график вертикально брошенного тела, выглядит иначе.

5) При $t_к=t; E_к≠0$ (верно), т.к. $υ≠0⇔E_к≠0$.

Ответ: 35

Задача 13

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел A и B, движущихся по прямой, вдоль которой и направлена ось Ox. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения о характере движения тел и укажите их номера.

Тело A движется равномерно.
Тело A движется с постоянным ускорением, равным 5 м/с².
Первый раз тела A и B встретились в момент времени, равный 3 с.
Вторично тела A и B встретились в момент времени, равный 7 с.
В момент времени t = 5 с тело B достигло максимальной скорости движения.

Решение

1) Тело А движется равномерно, т.к. равномерное движение — это движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния (подходит).

2) Ускорение тела А равно нулю, т.к. оно движется с постоянной скоростью $υ={20-10}/{7-3}=2.5м/с$ (не подходит).

3) Графики зависимости координаты от времени для двух тел А и В пересекаются в момент времени $t=3c$, значит, первый раз тела А и В встретились в момент времени, равный 3с (подходит).

Ответ: 13

Задача 14

При проведении эксперимента ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружины, которая выражается формулой F (l) = k|l − l₀|, где l₀ — длина пружины в недеформированном состоянии, от её длины. График полученной зависимости приведён на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения на основании анализа графика и укажите их номера.

Длина пружины в недеформированном состоянии равна 6 см.
Длина пружины в недеформированном состоянии равна 3 см.
При действии силы 2 Н деформация пружины равна 2 см.
При действии силы 4 Н деформация пружины равна 2 см.
Коэффициент жёсткости пружины равен 50 Н/м.

Решение

1) Из графика видно, что длина пружины в не деформированном состоянии равна 3 см, т.к. при l=3см сила упругости $F=OH$(не подходит).

2) Длина пружины в не деформированном состоянии равна 3 см (подходит).

Ответ: 24

Задача 15

На рисунке приведена зависимость координаты движущегося тела от времени. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения

Скорость движения тела в интервале времени от 30 до 50 с на 2 м/с больше, чем скорость в интервале времени от 0 до 30 с.
Скорость тела возрастала в интервале времени от 0 до 30 с и убывала в интервале от 30 до 50 с.
Максимальная скорость движения на всём пути равна 2,4 м/с.
За всё время движения тело прошло путь 120 м.
За всё время движения тело прошло путь 240 м.

Решение

1) $υ_1[30-50c]={x_к-x_н}/{t_к-t_н}={0-120}/{50-30}=-{120}/{20}=-6м/с$. Знак «минус» говорит о том, что тело движется в обратном направлении, поэтому возьмем по модулю $υ[30-50c]=6м/с; υ_2[0-30c]={x_к-x_н}/{t_к-t_н}={120-0}/{30-0}={120}/{30}=4м/с; ∆υ=υ_1[30-50c]-υ_2[0-30c]=6-4=2м/с$(подходит).

2) Скорость тела возрастала в интервале времени от 0 до 30с и в интервале от 30 до 50с (не подходит).

3) Максимальная скорость на всем пути равна 6м/с (не подходит).

4) За все время движения тело прошло путь: $S=S_1+S_2=υ_1·∆t_1+υ_1·∆t_2=6·(50-30)+4·(30-0)=6·20+4·30=120+120=240$м (не подходит).

5) За все время движения тело прошло путь 240м (подходит).

Ответ: 15

Задача 16

На рисунке приведена стробоскопическая фотография движущегося шарика по жёлобу, образующему некоторый угол с горизонтом. Положения шарика на фотографии показаны через равные промежутки времени. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения на основании анализа стробоскопической фотографии и укажите их номера.

Движение шарика равномерное.
Скорость шарика увеличивается.
Шарик движется под действием переменной силы.
Если промежуток времени между двумя последовательными положениями шарика равен 2 с, то его ускорение равно 0,5 см/с².
Импульс шарика в процессе движения остаётся постоянным.

Решение

1) Шарик за одинаковые промежутки времени проходит разные расстояния, значит, его движение неравномерное (не подходит).

2) Движение шарика равноускоренное, значит, скорость шарика увеличивается (подходит).

3) Шарик движется под действием постоянной силы $F↖{→}=ma↖{→}$ (не подходит).

4) $S=0.16м; t=4·2=8c; υ_0=0м/с; a=0.005м/с^2$. При равноускоренном движении перемещение равно: $S=υ_0е+{at^2}/{2}=0·8+{0.005·(8)^2}/{2}={0.005·64}/{2}=32·0.005=0.16=16$см (подходит).

Ответ: 24

Задача 17

Шарик движется с переменным ускорением.
Скорость шарика уменьшается.
Шарик движется под действием постоянной силы.
Если промежуток времени между двумя последовательными положениями шарика равен 2 с и он начинал движение из состояния покоя, то его скорость в точке с координатой 9 см равна 3 см/с.
Импульс шарика в процессе движения уменьшается.

Решение

1) Шарик движется с постоянным ускорением (не подходит).

2) Скорость шарика увеличивается, т.к. за равные промежутки времени он проходит все больше расстояния (не подходит).

3) Шарик движется под действием постоянной силы $F=m·a$ (подходит).

4) $υ_k=υ_0+at$(1), т.к. $υ_0=0$м/с, поскольку начинает движение из состояния покоя, то $υ_k=at$(2). Перемещение $S={at^2}/{2}⇒a={2·S}/{t^2}$(3), где $S=0.09$м, $t=6c$ (т.к. 3 вспышки стробослота), тогда $a={2·0.09}/{36}=0.005$, тогда $υ=at=0.005·6=0.03=3$см/с (подходит).

Ответ: 34

Задача 18

На рисунке приведён график зависимости кинетической энергии тела от времени t. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика.

Тело движется под действием постоянной силы.
Потенциальная энергия тела в точке Б равна 1,5 Дж.
Период колебаний тела равен 4 с.
Максимальное значение потенциальной энергии равно значению потенциальной энергии в точке А.
Полная механическая энергия тела равна 4 Дж.

Решение

1. Из графика видно, что время одного полного колебания равно 4с, т.к. в течение одного полного колебания тело проходит три максимальных значения (или три минимальных значения) кинетической энергии, т.е. период колебаний тела равен 4с (верно).

2. Поскольку полная механическая энергия тела равна: $E=E_{к,max}=E_{к,max}=E_к+Е_п$(1), а максимальная кинетическая энергия тела равна 4 Дж, то полная механическая энергия тела равна 4 Дж (верно).

Ответ: 35

Задача 19

На рисунке приведён график зависимости кинетической энергии тела от времени t. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика и укажите их номера.

Тело совершает гармонические колебания.
Потенциальная энергия тела в точке A равна 1 Дж.
Период колебаний тела равен 2 с.
Максимальное значение потенциальной энергии равно потенциальной энергии в точке Б.
Частота колебаний тела равна 4 Гц.

Решение

1. Тело совершает гармонические колебания, т.к. гармонические колебания — это колебания, подчиняющиеся закону синуса или косинуса, а на графике мы видим синусоиду (1 — верно).

2. Поскольку полная механическая энергия тела равна: $E=E_{п,max}=E_{п,max}=E_к+Е_п$(1), где $E_к$ — кинетическая энергия тела, $E_{к,max}=4$Дж, $E_п$ — потенциальная энергия тела. В точке А $E_к=3$Дж, значит, $E_п=E-E_к=E_{к,max}-E_к=4-3=1$Дж (2 — верно)

3. За один период колебаний тела, успевает произойти два колебания кинетической энергии, поэтому период колебаний тела равен 4с, а не 2. (3 — неверно)

4. Максимальное значение потенциальной энергии будет в той точке, в которой кинетическая энергия минимальна. Точка Б под это условие не подходит (4 — неверно)

5. Частота колебания тела равна: $v=1/T=1/4=0,25$ Гц (5 — неверно)

Ответ: 12

Задача 20

На рисунке представлены графики зависимости проекции скорости v на некоторую ось от времени t для пяти тел. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения на основании анализа представленных графиков и укажите их номера.

Наибольшей начальной скоростью обладало второе тело.
Первое тело покоится.
Наименьший путь за первые три секунды прошло второе тело.
Третье тело движется равноускоренно.
Пятое тело совершает равнопеременное движение.

Решение

Из графика видно, что в момент времени t=0с наибольшей начальной скоростью обладает тело 2.

Третье тело движется равноускоренно, т.к. график скорости напрвлен вверх.

Ответ: 14

Задача №1

По графику зависимости модуля скорости тела от времени, представленному на рисунке (Рис.1), определите путь, пройденный телом от момента времени 0 с до момента времени 2 с. (Ответ дайте в метрах.)

Рис.1

Решение

В этой задаче необходимо использовать данные, представленные на графике. Известно: чтобы по графику зависимости скорости от времени найти путь, пройденный телом за интересующий интервал времени, необходимо вычислить площадь под частью графика, соответствующей этому интервалу времени. В нашем случае в интервале времени от 0 до 2 с автомобиль прошёл путь, равный сумме площадей (Рис.2):

Рис.2

S = S₁ + S₂

S = 0,5 х 2м/с х (1с – 0с) + 2м/с х (2с – 1с) = 3 м

Ответ: 3.

Задача №2

По графику зависимости модуля скорости тела от времени, представленному на рисунке (Рис.3), определите путь, пройденный телом от момента времени 0 с до момента времени 5 с. Ответ дайте в метрах.

Рис.3

Решение

Тема этой задачи аналогична предыдущей. Повторим ход наших рассуждений. В этой задаче необходимо использовать данные, представленные на графике. Известно: чтобы по графику зависимости скорости от времени найти путь, пройденный телом за интересующий интервал времени, необходимо вычислить площадь под частью графика, соответствующей этому интервалу времени. В нашем случае в интервале времени от 0 до 5 с автомобиль прошёл путь, равный сумме площадей (Рис.4):

Рис.4

S = S₁ + S₂ + S₃ + S₄

S = 0,5 х 2м/с х (1с – 0с) + 2м/с х (2с – 1с) + 0,5 х (2м/с + 6 м/с) х (4с – 2с) + 6 м/с х (5с – 4с) = 17 м

Ответ: 17.

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Источник