Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00000946 | Global EE
Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00000946
№2. Задание 5
ID: 00000946
При проведении эксперимента ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины. Эта зависимость выражается формулой F(l) = k| l - $l_0$ |, где $l_0$ – длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведен на рисунке.
Выберите все утверждения, которые соответствуют результатам опыта.
1) При действии силы, равной 4 Н, пружина разрушается.
2) Жёсткость пружины равна 200 Н/м.
3) Длина пружины в недеформированном состоянии равна 6 см.
4) При действии силы 4 Н пружина сжимается или растягивается на 2 см.
5) При растяжении пружина не подчиняется закону Гука.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Решение
Дано:
$F = k(L - L_0), \quad \text{по графику: } L=3\text{ см при }F=0; \ L=5\text{ см при }F=4\text{ Н}$
Найти:
$\text{верные утверждения}$ — ?
Решение:
1) Найдём $L_0$. В точке $F = 0$ из формулы $F = k(L - L_0)$ следует $L = L_0$. По графику $F = 0$ при $L = 3$ см, значит:
$$L_0 = 3\text{ см} = 0{,}03\text{ м}$$
Утверждение 3 ($L_0 = 6$ см) — неверно.
2) Найдём жёсткость $k$ по второй точке графика ($L = 5$ см, $F = 4$ Н):
$$k = \dfrac{F}{L - L_0} = \dfrac{4}{0{,}05 - 0{,}03} = \dfrac{4}{0{,}02} = 200\ \dfrac{\text{Н}}{\text{м}}$$
Утверждение 2 — верно.
3) При $F = 4$ Н удлинение:
$$\Delta L = L - L_0 = 5 - 3 = 2\text{ см}$$
Утверждение 4 — верно.
4) В условии нет данных о разрушении пружины — утверждение 1 не подтверждается.
5) Зависимость $F$ от $L$ линейна и проходит через $(L_0; 0)$ — это и есть закон Гука. Утверждение 5 — неверно.
$$\text{Верные: } 2 \text{ и } 4$$
