Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00010725
Законы Сохранения
№2. Задание 5
ID: 00010725
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси $О_х$ движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости $υ_x$ этого тела от времени t.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данное движение тела. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 60 до 70 с уменьшилась в 4 раза.
2) За промежуток времени от 0 до 30 с тело переместилось на 20 м.
3) В момент времени t = 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 30 с в 2 раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 70 до 100 с.
5) В промежутке времени от 70 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг · м/с.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$m = 20$ кг, график $v_x(t)$. По графику: участок 0–30 с — скорость растёт от 0 до 4 м/с; участок 30–60 с — постоянная скорость 4 м/с; участок 60–70 с — скорость падает от 4 до 2 м/с; участок 70–100 с — скорость падает от 2 до 0 м/с.Найти:
верные утверждения.Решение:
Утверждение 1. Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости: $E_k = \frac{mv^2}{2}$. На 60 с: $v = 4$ м/с, на 70 с: $v = 2$ м/с. Скорость упала в 2 раза, значит $E_k$ уменьшилась в $2^2 = 4$ раза. Верно. Утверждение 2. Перемещение равно площади под графиком $v(t)$. От 0 до 30 с — прямоугольный треугольник с катетами 30 с и 4 м/с: $$s = \frac{1}{2} \cdot 30 \cdot 4 = 60 \text{ м}$$ 60 м $\neq$ 20 м. Неверно. Утверждение 3. В момент $t = 40$ с тело движется с постоянной скоростью, значит $a = 0$, а по второму закону Ньютона $F = ma = 0$. Верно. Утверждение 4. Ускорение на участке 0–30 с: $$a_1 = \frac{4 - 0}{30} = \frac{2}{15} \text{ м/с}^2$$ Ускорение на участке 70–100 с: $$a_2 = \frac{|0 - 2|}{30} = \frac{1}{15} \text{ м/с}^2$$ $a_1 = 2a_2$. Верно. Утверждение 5. Изменение импульса: $\Delta p = m \Delta v = 20 \cdot (0 - 2) = -40$ кг·м/с. Модуль 40, не 60. Неверно.Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)
- Задание 5 №00042883 — Свинцовый брусок массой m индекс 1 равно 500 г покоится на гладкой…
- Задание 5 №00042882 — Деревянный брусок массой m индекс 1 равно 1000 г находится в покое на гладкой…
- Задание 5 №00042881 — У основания наклоненной под углом к горизонту гладкой поверхности покоится…
- Задание 5 №00042880 — Радиоуправляемый автомобиль m индекс 1 равно 8 кг въезжает в коридор со…
- Задание 5 №00042879 — На дне гладкого желоба покоится брусок массой m индекс 2 равно 6 кг. С края…
- Задание 5 №00042871 — На тонкой нити длиной l равно 50 см подвешен железный шарик массой m индекс 1…
- Задание 5 №00042870 — Петя кидает шарик под углом альфа равно 30 в степени ° к горизонту со скоростью…
- Задание 5 №00042869 — Тело массой 100 г брошено с горизонтальной площадки под углом к горизонту.…