Global EE

Гидростатика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00001074

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Гидростатика

№2. Задание 5

ID: 00001074

Деревянный кубик с ребром 10 см плавает частично погруженный в воду. Его начинают медленно погружать, действуя силой, направленной вертикально вниз. В таблице приведены значения модуля силы, под действием которой кубик находится в равновесии частично или полностью погруженный в воду. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Гидростатика

№ опыта

1

2

3

4

5

6

7

8

Модуль силы $F$, Н

0,2

0,8

1,8

3,0

4,0

5,0

6,0

6,0

Деревянный кубик с ребром 10 см плавает частично погруженный в воду. Его начинают медленно погружать, действуя силой, направленной вертикально вниз. В таблице приведены значения модуля силы, под действием которой кубик находится в равновесии частично или полностью погруженный в воду. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.

1) В опыте № 8 сила Архимеда, действующая на кубик, больше, чем в опыте № 7.

2) В опыте № 5 кубик погружен в воду полностью.

3) Масса кубика равна 0,5 кг.

4) При выполнении опытов № 1 — № 5 сила Архимеда, действующая на тело, увеличивалась.

5) Плотность кубика равна 400 $кг/м^{3}$.

Источник: ФИПИ

Решение

Кубик с ребром $a=10$ см имеет объём $V=a^3=10^{-3}$ м³. При полном погружении сила Архимеда максимальна: $F_{Арх}^{max}=\rho_в V g=1000\cdot10^{-3}\cdot10=10$ Н.

По таблице сила $F$ перестаёт расти на опытах №7 и №8, оставаясь равной $6{,}0$ Н — значит начиная с опыта №7 кубик полностью погружён. В этом состоянии $F+mg=F_{Арх}^{max}$, откуда $mg=10-6=4$ Н, масса кубика $m=0{,}4$ кг, а плотность $\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{0{,}4}{10^{-3}}=400$ кг/м³.

Проверим утверждения:

1) в опыте №8 сила Архимеда больше, чем в №7 — неверно: в обоих опытах кубик полностью погружён, сила Архимеда одинакова ($10$ Н).

2) в опыте №5 кубик погружён полностью — неверно: полное погружение наступает лишь с опыта №7.

3) масса кубика $0{,}5$ кг — неверно: $m=0{,}4$ кг.

4) в опытах №1–№5 сила Архимеда увеличивалась — ВЕРНО: кубик погружается всё глубже и вытесняет больше воды.

5) плотность кубика $400$ кг/м³ — ВЕРНО.

Верные утверждения: 4 и 5.

Ответ

45

Видеоразбор

Другие задания по теме «Гидростатика» (8)