ЕГЭ
Назад
Библиотека флеш-карточек Создать флеш-карточки
Библиотека тестов Создать тест
Математика Английский язык Тренажёры для мозга ЕГЭ Русский язык Чтение Биология Всеобщая история Окружающий мир
Классы
Темы
Математика Алгебра Геометрия Жизненные навыки ОГЭ Физика География Химия Биология Всеобщая история История России Обществознание Русский язык Литература ЕГЭ Английский язык
Подобрать занятие
Классы
Темы

5. Механика: анализ физических процессов: Кинематика, динамика, законы сохранения

1. Задание #200944
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

Из начала декартовой системы координат в момент времени $t = 0$ тело (материальная точка) брошено под углом к горизонту. В таблице приведены результаты измерения координат тела $x$ и $y$ в зависимости от времени наблюдения. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В момент времени $t = 0.4$ с скорость тела равна $3$ м/с.
$2.$ Проекция скорости $V_y$ в момент времени $t = 0.2$ с равна $2$ м/с.
$3.$ Тело бросили со скоростью $6$ м/с.
$4.$ Тело бросили под углом $45^\circ$.
$5.$ Тело поднялось на максимальную высоту, равную $1.2$ м.

Определение зависимостей координат от времени:
Из таблицы видно, что:
Координата $x$ изменяется линейно: $x(t) = 3t$.
Координата $y$ описывается квадратичной зависимостью: $y(t) = 4t- 5t^2$.

Тогда проекции скорости:
$$V_x(t) = 3\,\text{м/с}, \quad V_y(t) = 4- 10t\,\text{м/с}.$$

Проверка утверждений:
Утверждение $1$:
При $t = 0.4$ с:
$$V_x = 3\,\text{м/с}, \quad V_y = 4- 10 \cdot 0.4 = 0\,\text{м/с}. $$ Полная скорость:
$$V = \sqrt{V_x^2 + V_y^2} = \sqrt{3^2 + 0^2} = 3\,\text{м/с}. $$ Верно.

Утверждение $2$:
При $t = 0.2$ с: $$V_y = 4- 10 \cdot 0.2 = 2\,\text{м/с}. $$ Верно.

Утверждение $3$:
Начальная скорость ($t = 0$): $$V_{x0} = 3\,\text{м/с}, \quad V_{y0} = 4\,\text{м/с}. $$
Полная начальная скорость: $$ V_0 = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5\,\text{м/с} \neq 6\,\text{м/с}. $$ Неверно.

Утверждение $4$:
Тангенс угла броска: $$\tg \alpha = \frac{V_{y0}}{V_{x0}} = \frac{4}{3} \approx 1.33 \Rightarrow \alpha \approx 53.1^\circ \neq 45^\circ. $$ Неверно.

Утверждение $5$:
Максимальная высота соответствует $y(t) = 0.8$ м (при $t = 0.4$ с).

Неверно.

Ответ:
Верными являются утверждения $1$ и $2$.

Показать
Очки опыта 20
2. Задание #200946
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На шероховатой поверхности лежит брусок массой $m = 1\,\text{кг}$. На него начинает действовать горизонтальная сила $F$, направленная вдоль поверхности. Зависимость силы от времени представлена на графике слева, а зависимость работы этой силы от времени — на графике справа. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Первые $10\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.
$2.$ За первые $10\,\text{с}$ брусок переместился на $20\,\text{м}$.
$3.$ Сила трения скольжения равна $2\,\text{Н}$.
$4.$ В интервале времени от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянным ускорением.
$5.$ В интервале времени от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.

  1. Анализ графика работы:
    В первые $10\,\text{с}$ работа силы $A = 0\,\text{Дж}$ $\Rightarrow$ перемещение $s = 0\,\text{м}$ (брусок покоился).
    Утверждения $1$ и $2$ неверны.
  2. Анализ движения от $12$ до $20\,\text{с}$:
    Работа возрастает линейно $\Rightarrow$ мощность $N = \text{const}$.
    Поскольку $N = Fv$, а $F = \text{const}$ (из графика слева), то $v = \text{const}$.
    Утверждение $5$ верно, утверждение $4$ неверно.
  3. Определение силы трения:
    При равномерном движении сила трения $F_{\text{тр}} = F$.
    Из графика: $F = 2\,\text{Н}$ $\Rightarrow$ $F_{\text{тр}} = 2\,\text{Н}$.
    Утверждение 3 верно.

Пояснение:

  • Первые $10\ с$: работа нулевая $\Rightarrow$ нет движения.
  • От $12$ до $20\ с$: линейный рост работы $\Rightarrow$ постоянная мощность $\Rightarrow$ равномерное движение.
  • Сила трения равна приложенной силе при равномерном движении.
Показать
Очки опыта 20
3. Задание #200947
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой $m = 500\,\text{г} = 0.5\,\text{кг}$. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути $L,$ пройденного телом, от времени $t$. Какие выводы из приведенных ниже соответствуют результатам эксперимента?

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В течение всего эксперимента тело двигалось с постоянным ускорением.
$2.$ Скорость тела в момент времени $3\,\text{с}$ равнялась $6\,\text{м/с}$.
$3.$ Сила, действующая на тело в момент времени $6\,\text{с}$, равна $2\,\text{Н}$.
$4.$ Кинетическая энергия тела сначала увеличивалась, а потом оставалась постоянной.
$5.$ За первые $2\,\text{с}$ действующая на тело сила совершила работу $10\,\text{Дж}$.

Анализ зависимости пути от времени:
Из таблицы видно, что $L = t^2$. Сравнивая с формулой равноускоренного движения:
$$ L = \frac{at^2}{2},$$получаем:$$ \frac{a}{2} = 1 \Rightarrow a = 2\,\text{м/с}^2.$$
Следовательно, тело двигалось с постоянным ускорением $2\,\text{м/с}^2$.
Утверждение $1$ верно.

Расчет скорости:
Скорость при равноускоренном движении:
$$ v = at = 2t. $$При $t = 3\,\text{с}$:
$$ v = 2 \cdot 3 = 6\,\text{м/с}. $$Утверждение $2$ верно.

Определение силы:
По второму закону Ньютона:
$$ F = ma = 0.5\,\text{кг} \cdot 2\,\text{м/с}^2 = 1\,\text{Н}.$$Сила постоянна и не зависит от времени. Утверждение $3$ неверно.

Анализ кинетической энергии:
Кинетическая энергия: $$ E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{0.5 \cdot (2t)^2}{2} = t^2. $$Энергия увеличивается со временем. Утверждение $4$ неверно.

Расчет работы силы:
Работа силы: $$ A = F \cdot L = 1\,\text{Н} \cdot 4\,\text{м} = 4\,\text{Дж}. $$Утверждение $5$ неверно.

Показать
Очки опыта 20
4. Задание #200949
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

В инерциальной системе отсчета вдоль оси $Ox$ движется тело массой $m = 20\,\text{кг}$. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости $v_x$ этого тела от времени $t$. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В промежутке времени от $0$ до $20\,\text{с}$ импульс тела увеличился на $80\,кг·м/с.$
$2.$ В промежутке времени от $60$ до $100\,\text{с}$ тело переместилось на $40\,\text{м}.$
$3.$ В момент времени $10\,\text{с}$ модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равен $4\,\text{Н}.$
$4.$ Модуль ускорения тела в промежутке времени от $60$ до $80\,\text{с}$ в $9$ раз меньше модуля ускорения тела в промежутке времени от $80$ до $100\,\text{с}.$
$5.$ Кинетическая энергия тела в промежутке времени от $80$ до $100\,\text{с}$ уменьшилась в $9$ раз.

Анализ изменения импульса (утверждение $1$):
Изменение скорости: $\Delta v_x = 4\,\text{м/с}$.
Изменение импульса: $\Delta p = m \Delta v_x = 20\,\text{кг} \cdot 4\,\text{м/с} = 80\ кг\cdot м/с$.
Вывод: Утверждение $1$ верно.

Расчет перемещения (утверждение $2$):
Перемещение равно площади под графиком $v_x(t)$.
Для интервала $60-100\,\text{с}$: $S = \frac{1}{2} \cdot 40\,\text{с} \cdot 5\,\text{м/с} = 100\,\text{м}$.
Вывод: Утверждение $2$ неверно.

Определение силы (утверждение $3$):
Ускорение при $t=10\,\text{с}$: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{4\,\text{м/с}}{20\,\text{с}} = 0.2\,\text{м/с}^2$.
Сила: $F = ma = 20\,\text{кг} \cdot 0.2\,\text{м/с}^2 = 4\,\text{Н}$.
Вывод: Утверждение $3$ верно.

Сравнение ускорений (утверждение $4$):
Ускорение на $60-80\,\text{с}$: $a_1 = \frac{-1\,\text{м/с}}{20\,\text{с}} = -0.05\,\text{м/с}^2$.
Ускорение на $80-100\,\text{с}$: $a_2 = \frac{-5\,\text{м/с}}{20\,\text{с}} = -0.25\,\text{м/с}^2$.
Отношение: $\frac{|a_1|}{|a_2|} = \frac{0.05}{0.25} = \frac{1}{5}$.
Вывод: Утверждение $4$ неверно.

Анализ кинетической энергии (утверждение $5$):
Энергия при $t=80\,\text{с}$: $E_{k1} = \frac{mv^2}{2} = \frac{20 \cdot 5^2}{2} = 250\,\text{Дж}$.
Энергия при $t=100\,\text{с}$: $E_{k2} = 0\,\text{Дж}$.
Вывод: Утверждение $5$ неверно (энергия не уменьшилась в $9$ раз, а обратилась в ноль).

Показать
Очки опыта 20
5. Задание #200951
Задание было решено верно
Задание было решено неверно


На рисунке показан график зависимости координаты $x$ тела, движущегося вдоль оси $Ox$, от времени $t$. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - 1-4-1.svg

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В точке $A$ проекция скорости тела на ось $Ox$ равна нулю.
$2.$ Проекция перемещения тела на ось $Ox$ при переходе из точки $B$ в точку $D$ отрицательна.
$3.$ На участке $BC$ скорость тела уменьшается.
$4.$ В точке $A$ проекция ускорения тела на ось $Ox$ отрицательна.
$5.$ В точке $D$ ускорение тела и его скорость направлены в противоположные стороны.

Анализ точки $A$ (утверждение $1$):
Касательная к графику в точке $A$ горизонтальна.
Проекция скорости: $v_x = \frac{dx}{dt} = 0$.
Вывод: Утверждение $1$ верно.

Перемещение $B \rightarrow D$ (утверждение $2$):
Перемещение: $\Delta x = x_D- x_B$.
Из графика: $x_D > x_B$ $\Rightarrow$ $\Delta x > 0$.
Вывод: Утверждение $2$ неверно.

Участок $BC$ (утверждение $3$):
Наклон графика уменьшается $\Rightarrow$ скорость $v_x = \frac{dx}{dt}$ уменьшается.
Вывод: Утверждение $3$ верно.

Ускорение в точке $A$ (утверждение $4$):
График выпуклый вниз $\Rightarrow$ ускорение $a_x = \frac{d^2x}{dt^2} > 0$.
Вывод: Утверждение $4$ неверно.

Направления в точке $D$ (утверждение $5$):
График выпуклый вверх $\Rightarrow$ $a_x < 0$.
Наклон графика отрицательный $\Rightarrow$ $v_x < 0$.
Обе проекции отрицательны $\Rightarrow$ направления совпадают.
Вывод: Утверждение $5$ неверно.

Показать
Очки опыта 20
6. Задание #201004
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение минимального удаления от Земли (перигей). Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Сила притяжения спутника к Земле в этом положении минимальна.
$2.$ Потенциальная энергия спутника в этом положении максимальна.
$3.$ Ускорение спутника при прохождении этого положения равно $0.$
$4.$ Скорость спутника при прохождении этого положения максимальна.
$5.$ При движении спутника его полная механическая энергия остается неизменной.

Сила притяжения (утверждение $1$):
Сила гравитации: $F = G\frac{Mm}{r^2}$, где $r$- расстояние до центра Земли.
В перигее $r$ минимально $\Rightarrow$ $F$ максимальна.
Вывод: Утверждение $1$ неверно.

Потенциальная энергия (утверждение $2$):
Потенциальная энергия: $U = -G\frac{Mm}{r}$.
В перигее $r$ минимально $\Rightarrow$ $U$ минимальна (наибольшая по модулю, но наименьшая по значению).
Вывод: Утверждение $2$ неверно.

Ускорение спутника (утверждение $3$):
Ускорение: $a = G\frac{M}{r^2} \neq 0$ в любой точке орбиты.
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Скорость спутника (утверждение $4$):
По второму закону Кеплера: в перигее скорость максимальна.
Это следует также из сохранения энергии: минимальная $U$ $\Rightarrow$ максимальная $E_k$.
Вывод: Утверждение $4$ верно.

Полная энергия (утверждение $5$):
В замкнутой системе (спутник-Земля) полная механическая энергия сохраняется:
$$E = E_k + U = \text{const}$$
Вывод: Утверждение $5$ верно.

Физическое обоснование:

  • В перигее спутник имеет максимальную кинетическую энергию и минимальную потенциальную энергию.
  • Полная энергия системы сохраняется, так как гравитационное поле консервативно.
  • Ускорение спутника всегда направлено к фокусу эллипса (Земле) и никогда не равно нулю.
Показать
Очки опыта 20
7. Задание #201007
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

Автомобиль массой $m = 2\,\text{т}$ проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью $v = 36\,\text{км/ч}$. Радиус кривизны моста $R = 40\,\text{м}$. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие движение автомобиля по мосту.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
$2.$ Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше $20000\,\text{Н}$ и направлена вертикально вниз.
$3.$ В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной $15000\,\text{Н}.$
$4.$ Центростремительное ускорение автомобиля в верхней точке моста равно $2.5\,\text{м/с}^2.$
$5.$ Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.

Анализ направления равнодействующей силы (утверждение $1$):
В верхней точке на автомобиль действуют:
— Сила тяжести $mg$ (вниз)
— Сила реакции опоры $N$ (вверх)
Равнодействующая: $F = mg- N$ направлена вниз (к центру окружности)
Скорость направлена горизонтально по касательной
Вывод: Утверждение $1$ неверно.

Сила реакции опоры (утверждение $2$):
Сила реакции $N$ всегда направлена от поверхности (вверх)
Рассчитаем $N$:
$$N = m(g- a) = 2000(10- 2.5) = 15000\,\text{Н} < 20000\,\text{Н}$$
Вывод: Направление указано неверно, утверждение $2$ неверно.

Сила давления на мост (утверждение $3$):
По 3-му закону Ньютона: $P = N = 15000\,\text{Н}$
Вывод: Утверждение $3$ верно.

Центростремительное ускорение (утверждение $4$):
$$a = \frac{v^2}{R} = \frac{10^2}{40} = 2.5\,\text{м/с}^2$$
Вывод: Утверждение $4$ верно.

Направление ускорения (утверждение $5$):
Ускорение направлено вертикально вниз (к центру)
Скорость направлена горизонтально
Вывод: Утверждение $5$ неверно (они перпендикулярны, а не противоположны).

Показать
Очки опыта 20
8. Задание #201012
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На шероховатой горизонтальной поверхности находится брусок массой $m = 1\,\text{кг}$. На него действует горизонтальная сила $F$, зависимость которой от времени показана на графике слева. Выберите все верные утверждения, основанные на анализе этих графиков.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ За первые $10\,\text{с}$ брусок переместился на $20\,\text{м}.$
$2.$ Первые $10\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.
$3.$ В интервале от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянным ускорением.
$4.$ В интервале от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.
$5.$ Сила трения скольжения равна $2\,\text{Н}.$

Анализ работы за первые $10\ с$:
Работа $A = 0\,\text{Дж}$ ⇒ перемещение $s = 0\,\text{м}$.
Вывод: Утверждение $1$ неверно.

Характер движения ($0-10\ с$):
Нулевая работа ⇒ отсутствие движения.
Вывод: Утверждение $2$ неверно.

Движение в интервале $12-20\ с$:
Линейный рост работы ⇒ постоянная мощность $N = \text{const}$.
Поскольку $N = Fv$ и $F = \text{const}$ (из графика), то $v = \text{const}$.
Вывод: Утверждение $3$ неверно, утверждение $4$ верно.

Определение силы трения:
При равномерном движении $F_{\text{тр}} = F$.
Из графика: $F = 2\,\text{Н}$ ⇒ $F_{\text{тр}} = 2\,\text{Н}$.
Вывод: Утверждение $5$ верно.

Показать
Очки опыта 20
9. Задание #201013
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На длинной, прочной, невесомой и нерастяжимой нити подвешен шар массой $M$. В шар попадает и застревает в нем горизонтально летящая пуля массой $m$. После этого шар с пулей совершает малые колебания. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Выберите все верные утверждения, характеризующие движение системы.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Амплитуда колебаний шара с пулей тем меньше, чем больше масса шара $M.$
$2.$ К системе «пуля + шар» при застревании пули применим закон сохранения импульса.
$3.$ Период колебаний шара с пулей тем больше, чем больше масса пули $m.$
$4.$ Для системы «пуля + шар» выполняется закон сохранения импульса, а сумма потенциальной и кинетической энергий уменьшается.
$5.$ После попадания пули шар с пулей движется с ускорением $\vec{g}.$

Амплитуда колебаний (утверждение $1$):
Из закона сохранения импульса: $mv_0 = (M+m)v_{\text{max}}$
Максимальная скорость: $v_{\text{max}} = \frac{mv_0}{M+m}$
Амплитуда: $A = v_{\text{max}}\sqrt{\frac{l}{g}} = \frac{mv_0}{M+m}\sqrt{\frac{l}{g}}$
Вывод: С ростом $M$ амплитуда $A$ уменьшается. Утверждение $1$ верно.

Закон сохранения импульса (утверждение $2$):
Система «пуля + шар» замкнута в горизонтальном направлении.
Вывод: ЗСИ применим. Утверждение $2$ верно.

Период колебаний (утверждение $3$):
Период математического маятника: $T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$
Не зависит от массы системы.
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Энергетические преобразования (утверждение $4$):
Импульс сохраняется, но происходит неупругое столкновение ⇒ часть энергии переходит в тепло.
Вывод: Утверждение $4$ верно.

Ускорение системы (утверждение $5$):
При колебаниях ускорение изменяется от $g$ (в крайних точках) до $0$ (в нижней точке).
Вывод: Утверждение $5$ неверно.

Показать
Очки опыта 20
10. Задание #201014
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

К резиновому шнуру подвешивали грузы разной массы и измеряли удлинение шнура. По результатам измерений построили график зависимости силы упругости от удлинения. Если к шнуру подвесить груз массой $m$ и вывести его из положения равновесия, то частота колебаний такого маятника будет равна $v_0$. Выберите все верные утверждения на основании анализа графика.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Выполняется закон Гука.
$2.$ Если подвесить груз массой $4m$, то частота колебаний будет больше $v_0.$
$3.$ Если подвесить груз массой $4m$, то частота колебаний будет меньше $v_0.$
$4.$ При подвешивании груза массой $4m$ удлинение шнура будет равно $4x_0.$
$5.$ При подвешивании груза массой $4m$ удлинение шнура будет больше $4x_0.$

Закон Гука (утверждение $1$):
Закон Гука: $F = kx$ (линейная зависимость).
График нелинейный ⇒ закон Гука не выполняется.
Вывод: Утверждение $1$ неверно.

Частота колебаний (утверждения $2$ и $3$):
Для груза $m$: $mg = kx_0$ ⇒ $k = \frac{mg}{x_0}$.
Частота: $v_0 = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{x_0}}$.
Для груза $4m$: из графика $4mg = 6kx_0$ ⇒ $k_{eff} = \frac{4mg}{6x_0} = \frac{2mg}{3x_0}$.
Новая частота: $v = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{2g}{3x_0}} = \frac{v_0}{\sqrt{6}} \approx 0.4v_0$.
Вывод: Утверждение $2$ неверно, утверждение $3$ верно.

Удлинение шнура (утверждения $4 $ и $5$):
Из графика: при $F = 4mg$ удлинение $x = 6x_0$.
Сравнение: $6x_0 > 4x_0$.
Вывод: Утверждение $4$ неверно, утверждение $5$ верно.

Физическое пояснение:

  • Нелинейность графика показывает, что жесткость шнура зависит от удлинения.
  • Увеличение массы груза приводит к непропорциональному росту удлинения из-за изменения жесткости.
  • Частота колебаний уменьшается при увеличении массы, так как эффективная жесткость растет медленнее, чем масса.
Показать
Очки опыта 20
11. Задание #201016
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

В инерциальной системе отсчета вдоль оси $Ox$ движется тело массой $m = 20\,\text{кг}$. На графике представлена зависимость проекции скорости $v_x$ этого тела от времени $t$. Проанализируйте график и выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В интервале времени от $0$ до $20\ с$ импульс тела увеличился на $80\,кг·м/с$.
$2.$ В интервале от $60 $ до $100\ с$ тело переместилось на $40\,\text{м}.$
$3.$ В момент времени $t = 10\,\text{с}$ модуль равнодействующей сил равен $4\,\text{Н}.$
$4.$ Модуль ускорения в интервале $60-80\ с$ в $9$ раз меньше, чем в интервале $80-100\ с.$
$5.$ Кинетическая энергия тела в интервале $80-100\ с$ уменьшилась в $9$ раз.

Изменение импульса $(0-20\ с)$:
Из графика: $\Delta v_x = 4\,\text{м/с}$.
$\Delta p_x = m\Delta v_x = 20 \cdot 4 = 80\,кг·м/с$.
Вывод: Утверждение $1$ верно.

Перемещение $(60-100\ с)$:
Площадь под графиком (трапеция): $S = \frac{40 + 0}{2} \cdot 40 = 800\,\text{м}$.
Ошибка в условии: Верное значение $800\ м,$ а не $40\ м.$
Вывод: Утверждение $2$ неверно.

Сила в момент $t=10\,\text{с}$:
Ускорение: $a_x = \frac{\Delta v_x}{\Delta t} = \frac{4}{20} = 0.2\,\text{м/с}^2$.
$F_x = ma_x = 20 \cdot 0.2 = 4\,\text{Н}$.
Вывод: Утверждение $3$ верно.

Сравнение ускорений:
Интервал $60-80\ с$: $a_1 = \frac{-1}{20} = -0.05\,\text{м/с}^2$.
Интервал $80-100\ с$: $a_2 = \frac{-5}{20} = -0.25\,\text{м/с}^2$.
Отношение: $\frac{|a_1|}{|a_2|} = \frac{0.05}{0.25} = \frac{1}{5}$.
Вывод: Утверждение $4$ неверно (разница в $5$ раз, не в $9$).

Кинетическая энергия:
При $t=80\,\text{с}$: $E_{k1} = \frac{20 \cdot 5^2}{2} = 250\,\text{Дж}$.
При $t=100\,\text{с}$: $E_{k2} = 0\,\text{Дж}$.
Вывод: Утверждение $5$ неверно (энергия не уменьшилась в $9$ раз, а обратилась в ноль).

Показать
Очки опыта 20
12. Задание #201149
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой $m = 300\,\text{г} = 0.3\,\text{кг}$ из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути $L$, пройденного телом, от времени $t$. Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам эксперимента.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Тело двигалось равноускоренно.
$2.$ Скорость тела в момент времени $4\,\text{с}$ равнялась $8\,\text{м/с}.$
$3.$ Кинетическая энергия тела в момент времени $5\,\text{с}$ равна $25\,\text{Дж}.$
$4.$ Равнодействующая сил, действующих на тело, все время возрастала.
$5.$ За первые $3\,\text{с}$ работа равнодействующей сил, действующих на тело, была равна $5.4\,\text{Дж}.$

Характер движения (утверждение $1$):
Из таблицы: $L = t^2$.
Для равноускоренного движения из покоя: $L = \frac{at^2}{2}$.
Сравнивая: $\frac{a}{2} = 1 \Rightarrow a = 2\,\text{м/с}^2$.
Вывод: Утверждение $1$ верно.

Скорость при $t=4\,\text{с}$ (утверждение $2$):
$v = at = 2 \cdot 4 = 8\,\text{м/с}$.
Вывод: Утверждение $2$ верно.

Кинетическая энергия при $t=5\,\text{с}$ (утверждение $3$):
Скорость: $v = 2 \cdot 5 = 10\,\text{м/с}$.
$E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{0.3 \cdot 10^2}{2} = 15\,\text{Дж}$.
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Равнодействующая сила (утверждение $4$):
При постоянном ускорении $F = ma = \text{const}$.
Вывод: Утверждение $4$ неверно.

Работа за первые $3\,\text{с}$ (утверждение $5$):
Скорость при $t=3\,\text{с}$: $v = 2 \cdot 3 = 6\,\text{м/с}$.
Работа равна изменению кинетической энергии:$$A = \frac{mv^2}{2} = \frac{0.3 \cdot 6^2}{2} = 5.4\,\text{Дж}$$Вывод: Утверждение $5$ верно.

Показать
Очки опыта 20
13. Задание #201150
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На рисунке приведены графики зависимости координаты $x$ от времени $t$ для двух тел $A$ и $B$, движущихся вдоль оси $Ox$. Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Ускорение тела $B$ в проекции на ось $Ox$ положительное.
$2.$ Проекция скорости тела $A$ на ось $Ox$ равна $-5\,\text{м/с}$.
$3.$ В момент времени $t=3\,\text{с}$ проекция скорости тела $B$ на ось $Ox$ больше $0.$
$4.$ Первый раз тела $A$ и $B$ встретились в момент времени $t=3\,\text{с}$.
$5.$ Перемещение тела $B$ в промежутке времени от $1\,\text{с}$ до $4\,\text{с}$ составило $15\,\text{м}$.

Ускорение тела $B$ (утверждение $1$):
График $x(t)$ для тела $B$ — парабола с ветвями вверх.
Формула движения: $x(t) = x_0 + v_{0x}t + \frac{a_xt^2}{2}$.
Вывод: $a_x > 0$. Утверждение $1$ верно.

Скорость тела $A$ (утверждение $2$):
График $x(t)$ для $A$ — прямая с наклоном:$$v_x = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{0-25}{5-0} = -5\,\text{м/с}$$Вывод: Утверждение $2$ верно.

Скорость тела $B$ при $t=3\,\text{с}$ (утверждение $3$):
В точке $t=3.5\,\text{с}$ тело $B$ останавливается ($v_x=0$).
При $t=3\,\text{с}$ тело еще движется против оси $Ox$ ($v_x < 0$).
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Момент встречи (утверждение $4$):
Графики не пересекаются при $t=3\,\text{с}$.
Вывод: Утверждение $4$ неверно.

Перемещение тела $B$ (утверждение $5$):
Перемещение: $\Delta x = x(4)-x(1) \approx -5-20 = -25\,\text{м}$.
Вывод: Утверждение $5$ неверно (указано $15\,\text{м}$ вместо $-25\,\text{м}$).

Показать
Очки опыта 20
14. Задание #201154
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

Грузовик массой $m = 15\,\text{т}$ проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной скоростью $v = 36\,\text{км/ч}$. Радиус кривизны моста $R = 100\,\text{м}$. Выберите все верные утверждения, характеризующие движение грузовика.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Модуль импульса грузовика равен $150\ 000\,кг·м/с$.
$2.$ Модуль ускорения грузовика равен $12.96\,\text{м/с}^2$.
$3.$ Равнодействующая сил, действующих на грузовик в верхней точке моста, равна нулю.
$4.$ Кинетическая энергия грузовика равна $750\,\text{кДж}$.
$5.$ В верхней точке моста сила, с которой грузовик давит на мост, равна $135\,\text{кН}$.

Импульс грузовика (утверждение $1$): $$p = mv = 15000 \cdot 10 = 150\ 000\,кг·м/с$$Вывод: Утверждение $1$ верно.

Центростремительное ускорение (утверждение $2$):$$a = \frac{v^2}{R} = \frac{10^2}{100} = 1\,\text{м/с}^2$$Вывод: Утверждение $2$ неверно.

Равнодействующая сил (утверждение $3$):
На грузовик действуют:
— Сила тяжести $mg$ (вниз)
— Сила реакции $N$ (вверх)
Равнодействующая: $F = mg- N = ma \neq 0$
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Кинетическая энергия (утверждение $4$):$$E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{15\ 000 \cdot 10^2}{2} = 750\ 000\,\text{Дж} = 750\,\text{кДж}$$Вывод: Утверждение $4$ верно.

Сила давления на мост (утверждение $5$):
Из уравнения движения:$$N = m(g- a) = 15000(10- 1) = 135\ 000\,\text{Н} = 135\,\text{кН}$$Вывод: Утверждение $5$ верно.

Показать
Очки опыта 20
15. Задание #201156
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На графиках представлена зависимость координаты от времени для двух тел: $A$ и $B$, движущихся вдоль оси $Ox$. Проанализируйте графики и выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ За промежуток времени от $3$ до $9$ с тело $B$ прошло путь $15\ м.$
$2.$ Импульс тела $A$ с течением времени не изменяется.
$3.$ В момент времени $t = 4$ с проекция скорости тела $A$ на ось $Ox$ равна $0.$
$4.$ Тело $B$ движется равномерно.
$5.$ В момент времени $t = 5$ с импульс тела $B$ равен $0.$

Пройденный путь тела $B$ $(3-9 с)$:
Координаты тела: $x(3) \approx -20$ м, $x(5) = -25$ м, $x(9) \approx -10$ м
Путь: $l = |x(5)-x(3)| + |x(9)-x(5)| = 5 + 15 = 20$ $м$
Вывод: Утверждение $1$ неверно

Импульс тела $A$:
График $x(t)$ для $A$ — прямая линия $⇒$ равномерное движение
Скорость постоянна $⇒$ импульс $p = mv$ не изменяется
Вывод: Утверждение $2$ верно

Скорость тела $A$ при $t=4$ $с$:
В момент $t=4$ с тело $A$ проходит начало координат ($x=0$)
Наклон графика не равен нулю $⇒$ скорость $≠ 0$
Вывод: Утверждение $3$ неверно

Характер движения тела $B$:
График $x(t)$ для $B$ — парабола $⇒$ равноускоренное движение
Вывод: Утверждение $4$ неверно

Импульс тела $B$ при $t=5$ $с$:
В точке $t=5\ с$ тело $B$ меняет направление движения $(v=0)$
Импульс $p = mv = 0$ при нулевой скорости
Вывод: Утверждение $5$ верно

Показать
Очки опыта 20
16. Задание #201162
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На графиках изображена зависимость координаты $x$ от времени $t$ для двух тел: $A$ и $B$, движущихся вдоль оси $Ox$. Проанализируйте графики и выберите все верные утверждения о характере движения тел.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Проекция ускорения тела $B$ на ось $Ox$ положительна.
$2.$ В момент времени $t = 3\ с$ проекция скорости тела $A$ равна $-5\ м/с.$
$3.$ Импульс тела $A$ с течением времени увеличивается.
$4.$ За промежуток времени от $3$ до $9\ с$ тело $B$ прошло путь $15\ м.$
$5.$ В момент времени $t = 2$ с скорость тела $B$ равна $0.$

Ускорение тела $B$:
График $x(t)$ для тела $B$- парабола с ветвями вверх.
Это соответствует равноускоренному движению с положительным ускорением.
Вывод: Утверждение $1$ верно.

Скорость тела $A$ при $t=3\ с$:
Тело $A$ движется равномерно (график- прямая линия).
Скорость: $v_x = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{0-20}{4-0} = -5\ м/с.$
В любой момент времени, включая $t=3\ с,$ скорость $-5\ м/с.$
Вывод: Утверждение $2$ верно.

Импульс тела $A$:
При равномерном движении скорость постоянна.
Импульс $p = mv$ не изменяется со временем.
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Пройденный путь тела $B$ $(3-9\ с)$:
Разобьем на два участка:
— От $3$ до $5\ с$: $s_1 = |x(5)-x(3)| = |-25-(-20)| = 5\ м$
— От $5$ до $9\ с$: $s_2 = |x(9)-x(5)| = |-10-(-25)| = 15\ м$
Общий путь: $5 + 15 = 20\ м$
Вывод: Утверждение $4$ неверно.

Скорость тела $B$ при $t=2\ с$:
Тело $B$ меняет направление движения только при $t=5\ с.$
В момент $t=2\ с$ скорость не равна нулю.
Вывод: Утверждение $5$ неверно.

Показать
Очки опыта 20
17. Задание #201167
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На графиках представлена зависимость координаты $x$ от времени $t$ для двух тел: $A$ и $B$, движущихся вдоль оси $Ox$. Проанализируйте графики и выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Проекция скорости тела $A$ на ось $Ox$ равна $2.5\ м/с.$
$2.$ Проекция ускорения тела $B$ на ось $Ox$ равна $2.5\ м/с^2$.
$3.$ Кинетическая энергия тела $A$ уменьшается.
$4.$ Путь, пройденный телом $B$ от $3$ до $9\ с,$ равен $15\ м.$
$5.$ Тела $A$ и $B$ встретились друг с другом $1$ раз за все время движения.

Скорость тела $A$:
График $x(t)$ для $A$ — прямая линия $⇒$ равномерное движение.
Скорость: $v_x = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{25-10}{9-3} = 2.5\ м/с.$
Вывод: Утверждение $1$ верно.

Ускорение тела $B$:
График $x(t)$ для $B$ — парабола $ ⇒$ равноускоренное движение.
В точке $t=5\ с$ тело $B$ останавливается $(v=0 ).$
Для $t>5\ с$: $x(t) = x_0 + \frac{at^2}{2}$.
При $t=9\ с$: $25 = 5 + \frac{a \cdot 16}{2} ⇒ a = 2.5$ м/с$^2$.
Вывод: Утверждение $2$ верно.

Кинетическая энергия тела $A$:
При равномерном движении скорость постоянна $⇒$ $E_k = const .$
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Путь тела $B$ $(3-9 с)$:
Разобьем на два участка:
— $3-5\ с$: $s_1 = |x(5)-x(3)| = |5-10| = 5\ м$
— $5-9\ с$: $s_2 = |x(9)-x(5)| = |25-5| = 20\ м$
Общий путь: $5 + 20 = 25\ м.$
Вывод: Утверждение $4$ неверно (указано $15\ м$).

Количество встреч тел:
Графики пересекаются в двух точках $⇒ 2$ встречи.
Вывод: Утверждение $5$ неверно.

Показать
Очки опыта 20
18. Задание #201179
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На графиках представлена зависимость координаты $x$ от времени $t$ для двух тел $A$ и $B$ массой по $4\ кг,$ движущихся вдоль оси $Ox$. Проанализируйте графики и выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Тело $A$ движется с постоянной скоростью $5\ м/с.$
$2.$ Расстояние между точками встречи тел составляет $15\ м.$
$3.$ В момент $t=3$ с кинетическая энергия тела $A$ равна $12.5\ Дж.$
$4.$ В течение первых $5\ с$ тела двигались в одном направлении.
$5.$ Проекция ускорения тела $B$ на ось $Ox$ отрицательна.

Скорость тела $A$:
График $x(t)$ для $A$ — прямая $ ⇒$ равномерное движение
Скорость: $v = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{25-10}{6} = 2.5\ м/с$
Вывод: Утверждение $1$ неверно (указано $5\ м/с$)

Расстояние между встречами:
Первая встреча: $x=10\ м$
Вторая встреча: $x=25\ м$
Расстояние: $25-10=15\ м$
Вывод: Утверждение $2$ верно

Кинетическая энергия тела $A$:
$E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{4 \cdot 2.5^2}{2} = 12.5\ Дж$
Постоянна в любой момент времени
Вывод: Утверждение $3$ верно

Направление движения $(0-5 с)$:
Тело $A$: $v=2.5\ м/с$ (вдоль $Ox$)
Тело $B$: график убывает $⇒$ против $Ox$
Вывод: Утверждение $4$ неверно

Ускорение тела $B$:
График $x(t)$ — парабола с ветвями вверх $⇒ a_x > 0$
Вывод: Утверждение $5$ неверно

Показать
Очки опыта 20
19. Задание #201541
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

На брусок массой $m = 100\,\text{г},$ находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, действуют две силы. Одна клетка на рисунке соответствует силе $0.2\,\text{Н}$. Выберите все верные утверждения о движении бруска.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Брусок движется равноускоренно вверх.
$2.$ Брусок движется равномерно и прямолинейно.
$3.$ Ускорение бруска равно $6\,\text{м/с}^2$.
$4.$ Через $2\,\text{с}$ импульс бруска равен $1.2\,кг·м/с$.
$5.$ Кинетическая энергия бруска увеличивается.

Анализ сил:
$F_{1x} = 0.4\,\text{Н}$, $F_{1y} = 0.4\,\text{Н}$
$F_{2x} = 0.2\,\text{Н}$, $F_{2y} = -0.4\,\text{Н}$


Равнодействующая:
$$F_x = 0.4 + 0.2 = 0.6\,\text{Н}$$ $$F_y = 0.4- 0.4 = 0\,\text{Н}$$
Проверка утверждений:

$1$: Неверно (равнодействующая направлена горизонтально).
$2$: Неверно ($F_{\text{рез}} \neq 0$ $⇒$ движение ускоренное).
$3$: Верно:$$a = \frac{F}{m} = \frac{0.6}{0.1} = 6\,\text{м/с}^2$$
$4$: Верно:$$p = F \cdot t = 0.6 \cdot 2 = 1.2\,кг·м/с$$
$5$: Верно ($v = at$ растет ⇒ $E_k = \frac{mv^2}{2}$ увеличивается).

Показать
Очки опыта 20
20. Задание #201544
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

Брусок массой $m = 100\,\text{г}$ движется прямолинейно. График зависимости модуля скорости $v$ от времени $t$ представлен на рисунке. Выберите все верные утверждения о движении бруска.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Через $3\,\text{с}$ импульс бруска равен $0.06\,кг·м/с$.
$2.$ В промежутке от $3\,\text{с}$ до $5\,\text{с}$ равнодействующая сил равна нулю.
$3.$ В промежутке от $5\,\text{с}$ до $6\,\text{с}$ кинетическая энергия увеличилась в $2$ раза.
$4.$ Путь за первые $3\,\text{с}$ равен $1\,\text{м}$.
$5.$ Максимальное ускорение было в промежутке от $0\,\text{с}$ до $3\,\text{с}$.

Импульс при $t=3\,\text{с}$: $$p = mv = 0.1 \cdot 0.6 = 0.06\,кг·м/с$$ Вывод: Утверждение $1$ верно.

Равнодействующая сила $(3-5 с)$:
На графике $v(t)$ горизонтальный участок $⇒$ $a=0$ $⇒$ $F=ma=0$
Вывод: Утверждение $2$ верно.

Изменение кинетической энергии $(5-6\ с)$:
$v(5) \approx 0.6\,\text{м/с}$, $v(6) \approx 1.0\,\text{м/с}$
Отношение энергий: $\frac{E_k(6)}{E_k(5)} = \left(\frac{1.0}{0.6}\right)^2 \approx 2.78$
Вывод: Утверждение $3$ неверно.

Путь за первые $3\ с$:
$$s = \frac{v_{кон}t}{2} = \frac{0.6 \cdot 3}{2} = 0.9\,\text{м}$$ Вывод: Утверждение $4$ неверно.

Максимальное ускорение:
Наибольший наклон графика $v(t)$ на участке $5-6 с$
Ускорение: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{1.0-0.6}{1} = 0.4\,\text{м/с}^2$
На участке $0-3\ с$: $a = \frac{0.6}{3} = 0.2\,\text{м/с}^2$
Вывод: Утверждение $5$ неверно.

Показать
Очки опыта 20
03:50:00
Решено заданий: 0 из
0 заданий сегодня