Global EE

Кинематика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00051491

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

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.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Кинематика

 

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

35