Кинематика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00051494
Кинематика
№2. Задание 6
ID: 00051494
На рисунке показан график зависимости координаты $x$ тела, движущегося вдоль оси $Ox$, от времени $t$ (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение тела, от времени $t$. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) модуль скорости тела
2) модуль ускорения тела
3) кинетическая энергия тела
4) проекция на ось $Ox$ перемещения тела из начального положения
А | Б |
|---|---|
|
|
Источник: Сборник Демидовой 2027
Решение
Что тут происходит. Координата тела меняется по параболе ветвями вверх: в начальный момент тело находится левее начала отсчёта ($x_0\lt 0$), сначала движется против оси $Ox$ (координата убывает), в нижней точке параболы на мгновение останавливается и затем разгоняется уже вдоль оси. Парабола в графике $x(t)$ означает движение с постоянным ускорением. Нужно узнать, какие величины изображены на графиках А и Б.
Сначала поймём, как выглядит каждая величина из списка.
Модуль скорости (1): в нижней точке параболы тело останавливается, модуль скорости там равен нулю, а отрицательным он не бывает. Его график — «галочка» из двух отрезков, касающаяся оси времени.
Модуль ускорения (2): ускорение постоянно, значит, и его модуль — одно и то же положительное число. График — горизонтальная прямая выше оси времени.
Кинетическая энергия (3): $E_{\text{к}}=\dfrac{mv^2}{2}$ тоже не бывает отрицательной и обращается в ноль в момент остановки — её график касается оси времени.
Проекция перемещения из начального положения (4): по определению
$$s_x(t)=x(t)-x_0$$
От координаты она отличается только постоянным слагаемым $-x_0$, поэтому её график — та же парабола, сдвинутая так, чтобы в момент $t=0$ она начиналась с нуля. Сначала тело едет против оси, поэтому перемещение сначала отрицательно, а потом, когда тело вернётся в начальную точку и проедет дальше, становится положительным.
График А. Начинается в нуле, опускается ниже оси до наименьшего значения и затем растёт, пересекая ось. Отрицательные значения из списка может принимать только проекция перемещения — модули и кинетическая энергия отрицательными не бывают. Форма совпадает с формой $x(t)$. Значит, А — проекция перемещения, цифра 4.
График Б. Горизонтальная прямая выше оси времени: величина постоянна и положительна. Так ведёт себя модуль ускорения. Б — цифра 2.
Проверим себя: нижняя точка графика А приходится на тот же момент, что и нижняя точка параболы $x(t)$, — как и должно быть, ведь перемещение и координата отличаются лишь на постоянное число. Под буквами записываем: А — 4, Б — 2.
Ответ
Другие задания по теме «Кинематика» (8)
- Задание 6 №00051495 — На рисунке показан график зависимости координаты x тела, движущегося вдоль оси…
- Задание 6 №00048484 — Тело движется вдоль оси Ox, при этом его координата изменяется с течением…
- Задание 6 №00047800 — В момент времени t равно 0 автомобиль, движущийся со скоростью v прямолинейно…
- Задание 6 №00047799 — В момент времени t равно 0 автомобиль, движущийся со скоростью v прямолинейно…
- Задание 6 №00047798 — В момент времени t равно 0 автомобиль, движущийся со скоростью v прямолинейно…
- Задание 6 №00047678 — Тело, брошенное с горизонтальной поверхности Земли со скоростью v под углом…
- Задание 6 №00047676 — Установите соответствие между зависимостью проекции скорости тела от времени…
- Задание 6 №00047667 — Тело, брошенное с горизонтальной поверхности Земли со скоростью v под углом…