Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00045394
Законы Сохранения
№2. Задание 5
ID: 00045394
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси $Ox$ движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости этого тела от времени $t$.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно этого движения.
1. За промежуток времени от 80 до 100 с тело переместилось на 60 м.
2. За промежуток времени от 60 до 80 с импульс тела уменьшился на 20 кг·м/с.
3. Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 0 до 20 с увеличилась в 4 раза.
4. В момент времени 90 с модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равен 3 Н.
5. Модуль ускорения тела в промежутке от 60 до 80 с в 3 раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 80 до 100 с.
Источник: ЕГЭ 2026 резервная волна, Центр
Решение
1. Неверно
Проекцию перемещения можно найти как площадь под графиком $v_x(t)$. В нашем случае это площадь треугольника:
$S_{80-100} = \dfrac{1}{2} \cdot 20$ с $\cdot, 3$ м/с $= 30$ м
2. Верно
Проекция импульса тела равна:
$p_x = m v_x,$
где $m$ — масса тела, $v_x$ — проекция его скорости.
Скорость уменьшилась с 4 м/с до 3 м/с, то есть на 1 м/с. Тогда изменение импульса:
$\Delta p_{60-80} = m(v_{80} - v_{60}) = 20$ кг $\cdot, (3$ м/с $- 4$ м/с$) = -20$ кг·м/с
Импульс уменьшился на 20 кг·м/с.
3. Неверно
Кинетическая энергия равна:
$E = \dfrac{mv^2}{2},$
так как при 0 с скорость тела равна нулю, то кинетическая энергия увеличилась в бесконечное количество раз.
4. Верно
Проекция равнодействующей силы равна:
$F_x = m a_x,$
где $m$ — масса тела, $a_x$ — проекция ускорения тела.
Ускорение можно найти как:
$a_x = \dfrac{\Delta v_x}{\Delta t},$
где $\Delta v_x$ — изменение проекции скорости за время $\Delta t$.
В момент 90 с тело находится на участке от 80 до 100 с. В нашем случае $\Delta v_x = v_{100} - v_{80}$, $\Delta t = 100$ с $- 80$ с. Тогда проекция равнодействующей силы равна:
$F_x = m\dfrac{v_{100} - v_{80}}{100\ с - 80\ с} = 20\ кг \cdot \dfrac{0\ м/с - 3\ м/с}{20\ с} = -3$ Н
Модуль равен 3 Н.
5. Неверно
Из предыдущего пункта можно найти модули ускорений:
$|a_{60-80}| = \left|\dfrac{3\ м/с - 4\ м/с}{20\ с}\right| = \dfrac{1}{20}$ м/с²
$|a_{80-100}| = \left|\dfrac{0\ м/с - 3\ м/с}{20\ с}\right| = \dfrac{3}{20}$ м/с²
То есть наоборот: модуль ускорения на участке от 80 до 100 с в 3 раза больше, чем на участке от 60 до 80 с.
Ответ
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)
- Задание 5 №00045398 — На длинной, прочной, невесомой и нерастяжимой нити подвешен небольшой шар…
- Задание 5 №00045397 — Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической…
- Задание 5 №00045396 — Тело бросили под углом 45° к горизонту со скоростью 8 корень из: начало…
- Задание 5 №00045395 — В лабораторных условиях изучали прямолинейное движение тела массой m равно 300…
- 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…