Global EE

Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00014969

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Законы Сохранения

№2. Задание 5

ID: 00014969

Небольшая шайба массой $100$ г соскальзывает с наклонной плоскости с углом при основании $45^{\circ}$. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В таблице приведены значения модуля скорости $V$ шайбы в различные моменты времени $t$. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.

$t$, с

$0$

$0{,}2$

$0{,}4$

$0{,}6$

$0{,}8$

$1$

$1{,}2$

$1{,}4$

$V$, м/с

$0$

$1{,}202$

$2{,}404$

$3{,}606$

$4{,}808$

$6{,}010$

$7{,}212$

$8{,}414$

1) Между шайбой и плоскостью есть сухое трение.
2) Модуль ускорения шайбы приблизительно равен $7$ м/с$^2$.
3) За первую секунду движения шайба прошла путь менее $2$ м.
4) В момент времени $t=0{,}6$ с модуль импульса шайбы примерно равен $0{,}36$ кг·м/с.
5) Если в момент времени $t=1{,}2$ с шайба столкнётся с абсолютно неупругим препятствием, то выделится количество теплоты $\approx2{,}6$ Дж.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Скорость в таблице растёт ровными шагами — движение равноускоренное. Вытащим ускорение: за каждые $0{,}2$ с скорость прибавляется на $\approx1{,}202$ м/с, поэтому $a=\dfrac{1{,}202}{0{,}2}\approx6{,}0$ м/с$^2$. Дальше проверяем каждый пункт.

Утверждение 1 — про трение

Без трения ускорение было бы $a=g\sin45^{\circ}=10\cdot0{,}707\approx7{,}1$ м/с$^2$. По таблице же только $6{,}0$ м/с$^2$ — шайбу подтормаживает трение. Значит трение ЕСТЬ. Верно.

Утверждение 2 — ускорение $\approx7$ м/с$^2$

Реально $a\approx6{,}0$ м/с$^2$, а не $7$. Утверждение неверно.

Утверждение 3 — путь за первую секунду

За $t=1$ с скорость стала $6{,}010$ м/с. Путь $s=\dfrac{v^2}{2a}=\dfrac{6{,}010^2}{2\cdot6{,}01}\approx3{,}0$ м. Это больше $2$ м. Утверждение неверно.

Утверждение 4 — импульс при $t=0{,}6$ с

$p=mV=0{,}1\cdot3{,}606\approx0{,}36$ кг·м/с (масса $100$ г $=0{,}1$ кг). Верно.

Утверждение 5 — теплота при неупругом ударе

При $t=1{,}2$ с скорость $7{,}212$ м/с, вся энергия уйдёт в тепло: $Q=\dfrac{mV^2}{2}=\dfrac{0{,}1\cdot7{,}212^2}{2}\approx2{,}6$ Дж. Верно.

Верными оказались утверждения $1$, $4$ и $5$.

Ответ

145
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)