Задание 5 ЕГЭ по физике: После удара шайба начала скользить вверх по шероховатой… | Global EE
№2. Задание 5
ID: 00005249
После удара шайба начала скользить вверх по шероховатой наклонной плоскости с начальной скоростью v_0,как показано на рисунке, и после остановки соскользнула обратно.
Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера
1) Время движения шайбы вверх меньше, чем время ее движения вниз.
2) Модуль максимальной скорости шайбы при движении вниз равен v_0.
3) При движении вверх и вниз модуль работы силы тяжести, действующей на шайбу, одинаков.
4) Изменение потенциальной энергии шайбы при движении от точки удара до верхней точки больше кинетической энергии шайбы сразу после удара.
5) Модуль ускорения шайбы при движении вверх равен модулю ускорения при движении вниз.
Запишем ускорения при движении вверх и вниз.
При движении вверх сила трения и составляющая силы тяжести направлены вдоль плоскости вниз:
a_1 = g(\sin\alpha + \mu\cos\alpha)
При движении вниз сила трения направлена вдоль плоскости вверх:
a_2 = g(\sin\alpha - \mu\cos\alpha)
Поскольку \mu \gt 0: a_1 \gt a_2.
Утверждение 1. Путь L одинаков в обоих направлениях. Время подъёма: t_1 = v_0 / a_1. Из условия равных путей: v_\text{кон} = v_0\sqrt{a_2/a_1} \lt v_0, поэтому t_2 = v_\text{кон}/a_2 = t_1\sqrt{a_1/a_2} \gt t_1. Утверждение верно.
Утверждение 2. Скорость в нижней точке при спуске: v_\text{кон} = v_0\sqrt{a_2/a_1} \lt v_0. Утверждение неверно.
Утверждение 3. Работа силы тяжести: A = mgh, где h — вертикальное смещение. При подъёме и спуске на ту же высоту |A| одинаково. Утверждение верно.
Утверждение 4. По закону сохранения энергии на подъёме: \Delta E_\text{пот} = E_{k0} + A_\text{тр}, где A_\text{тр} \lt 0. Значит \Delta E_\text{пот} \lt E_{k0}. Утверждение неверно.
Утверждение 5.a_1 \neq a_2. Утверждение неверно.
