Кинематика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00051491
Кинематика
№2. Задание 5
ID: 00051491
На рисунке приведены графики зависимости координаты $x$ от времени $t$ для двух точечных тел 1 и 2, движущихся по прямой, вдоль которой направлена ось $Ox$. Масса каждого тела равна 0,8 кг. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о движении тел.

1) Проекция ускорения тела 2 на ось $Ox$ отрицательна.
2) Проекция скорости тела 2 на ось $Ox$ в момент времени 4 с положительна.
3) Расстояние между точками встречи тел равно 3 м.
4) Тело 1 движется со скоростью 3 м/с.
5) Кинетическая энергия тела 1 в момент времени 10 с равна 25 мДж.
Запишите в ответ номера выбранных утверждений.
Источник: Сборник Демидовой 2027
Решение
Что тут происходит. Даны графики координаты двух тел: тело 1 — прямая (равномерное движение), тело 2 — парабола (движение с постоянным ускорением). Скорость на графике $x(t)$ — это наклон линии, ускорение показывает, как этот наклон меняется со временем.
Цена клетки: по оси $t$ подписи 4, 8, 12 … через две клетки — одна клетка 2 с; по оси $x$ подписи 2, 4, 6 через две клетки — одна клетка 1 м.
Утверждение 1. Пройдём по графику 2 слева направо. Сначала он круто падает (скорость большая по модулю и отрицательная), к моменту 10 с становится горизонтальным (скорость ноль), потом поднимается всё круче (скорость положительная и растёт). Проекция скорости всё время увеличивается, значит, проекция ускорения положительна. Неверно.
Утверждение 2. Тело 2 разворачивается в низшей точке графика, при $t=10$ с. До этого момента координата убывает — тело едет против оси $Ox$. Момент 4 с лежит до разворота, проекция скорости там отрицательна. Неверно.
Утверждение 3. Встречи — точки пересечения графиков: при 6 с (координата 2 м) и при 18 с (координата 5 м). Расстояние между ними
$$\Delta x=5-2=3\ \text{м}$$
Верно.
Утверждение 4. Скорость тела 1 найдём по тем же двум точкам прямой:
$$v_1=\dfrac{\Delta x}{\Delta t}=\dfrac{5-2}{18-6}=\dfrac{3}{12}=0{,}25\ \text{м/с}$$
Не 3 м/с. Неверно.
Утверждение 5. Тело 1 движется равномерно, в момент 10 с его скорость та же, 0,25 м/с. Масса 0,8 кг:
$$E_{\text{к}}=\dfrac{mv_1^2}{2}=\dfrac{0{,}8\cdot0{,}25^2}{2}=\dfrac{0{,}8\cdot0{,}0625}{2}=0{,}025\ \text{Дж}$$
В миллиджоулях: $0{,}025\ \text{Дж}=25$ мДж. Верно.
Проверим себя: прямая 1 при $t=0$ начинается на 0,5 м; через 18 с при скорости 0,25 м/с координата $0{,}5+0{,}25\cdot18=5$ м — ровно точка второй встречи. Верные утверждения — 3 и 5.
Ответ
Другие задания по теме «Кинематика» (8)
- Задание 5 №00051490 — На рисунке приведены графики зависимости координаты x от времени t для двух…
- Задание 5 №00047433 — Четыре одинаковых тела малых размеров двигались вдоль оси OX. Масса каждого…
- Задание 5 №00047382 — Четыре одинаковых тела малых размеров двигались вдоль оси OX. Масса каждого…
- Задание 5 №00047380 — Камень массой 40 г запустили с поверхности земли вертикально вверх, и через…
- Задание 5 №00042965 — На рисунке показан график зависимости координаты x тела, движущегося вдоль оси…
- Задание 5 №00042964 — На рисунке показан график зависимости координаты x тела, движущегося вдоль оси…
- Задание 5 №00042963 — Два тела, каждое массой 2 кг, движутся по одной прямой, вдоль которой…
- Задание 5 №00042962 — Два тела, каждое массой 2 кг, движутся по одной прямой, вдоль которой…