Global EE

Механические… — Задание 5 ЕГЭ по физике №00047432

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Механические Колебания

№2. Задание 5

ID: 00047432

Прикреплённый к пружине груз колеблется вдоль горизонтальной оси $Ox$.

$t$, с

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

2,1

2,4

2,7

3,0

3,3

3,6

3,9

$x$, мм

0

4

7

9

10

9

7

4

0

$-4$

$-7$

$-9$

$-10$

$-9$

На основании данных, представленных в таблице, выберите все верные утверждения и укажите их номера.

 

1) Потенциальная энергия пружины в момент времени $1{,}2$ с максимальна.

2) Период колебаний шарика равен $4{,}8$ с.

3) Кинетическая энергия шарика в момент времени $2{,}4$ с минимальна.

4) Амплитуда колебаний шарика равна $20$ мм.

5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени $3{,}6$ с минимальна.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2023

Решение

Шарик на пружине качается около положения равновесия $x=0$. По таблице видно: он уходит до $+10$ мм, возвращается в ноль, уходит до $-10$ мм и так далее.

Утверждение 1. При $t=1{,}2$ с $x=10$ мм — самое большое отклонение, пружина деформирована сильнее всего, и её потенциальная энергия $\dfrac{kx^2}{2}$ максимальна. Верно.

Утверждение 2. От нуля до $+10$ мм шарик дошёл за $1{,}2$ с — это четверть колебания. Дальше: в ноль при $2{,}4$ с, к $-10$ мм при $3{,}6$ с, и снова в ноль, двигаясь в ту же сторону, что и при старте, он вернётся при $4{,}8$ с. Период $T=4\cdot1{,}2=4{,}8$ с. Верно.

Утверждение 3. При $t=2{,}4$ с шарик в положении равновесия $x=0$, там его скорость наибольшая, и кинетическая энергия максимальна, а не минимальна. Неверно.

Утверждение 4. Амплитуда — наибольшее отклонение от положения равновесия, $10$ мм. $20$ мм — это размах от $-10$ до $+10$. Неверно.

Утверждение 5. Трения нет, колебания идут с неизменной амплитудой, поэтому полная механическая энергия одинакова в любой момент. Неверно.

Верны утверждения 1 и 2.

Ответ

12
Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)