Законы сохранения в механике. Задания ЕГЭ по физике из банка ФИПИ с ответами

Все задания из банка ФИПИ в КЭС Законы сохранения в механике к ЕГЭ по физике.

1.4 Законы сохранения в механике 1.4.1 Импульс материальной точки 1.4.2 Импульс системы тел 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса 1.4.4 Работа силы на малом перемещении 1.4.5 Мощность силы 1.4.6 Кинетическая энергия материальной точки. Закон изменения кинетической энергии системы материальных точек 1.4.7 Потенциальная энергия. Потенциальная энергия материальной точки в однородном поле тяжести. Потенциальная энергия упруго деформированного тела 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии

Формулы которые вам пригодятся.

Импульс тела
p = m ⋅ v
p = F * t

Сложение импульсов тела
m1 *V1 + m2 *V1 + m3 *V2 = (m1 + m2 + m3) *V

Ускорение
`a=ΔV/Δt`

Путь при равноускоренном
`S=ΔV/2a`

Кинетическая энергия
`Ek= (mV^2)/2`

Потенциальная энергия
Еп = mgh

Путь при равноускоренном движении
`S = v0+at2/2`

Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

Работа равна.
A = F*l

Сила взаимного притяжения
`F=(G*m_1*m_2)/r^2`

Выбор ответа (1)

Выберите правильный ответ.
Две тележки движутся вдоль одной прямой в одном направлении. Массы тележек m и 2m, скорости – соответственно 2v и v. Какой будет их скорость после абсолютно неупругого столкновения?

1) 3/4 v
2) 2/3 v
3) 3 v
4) 4/3 v

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Выбор ответа

Ответ:

4/3 v

Импульс тела равен:
`2m*V_1+2V_2*m=(m + 2m) v_3`

отсюда скорость:
`v_3 = (2m*v+2v*m)/(3m)`

`v_3 = (4m*v)/(3m)`

`v_3 = (4v)/3`

Номер: FC2D8A

Выбор ответов из предложенных вариантов (13)

Выберите один или несколько правильных ответов.
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Сила Архимеда, действующая на тело, полностью погружённое в жидкость, прямо пропорциональна объёму тела.
2) Теплопередача путём конвекции наблюдается в жидкостях и газах.
3) При последовательном соединении резисторов напряжения на всех резисторах одинаковы.
4) Вследствие интерференции электромагнитных волн происходит перераспределение энергии в пространстве: энергия концентрируется в максимумах и не поступает в минимумы интерференции.
5) Заряды атомных ядер изотопов химического элемента различны, но массы их одинаковы.

КЭС: 1.1 Кинематика
1.2 Динамика
1.3 Статика
1.4 Законы сохранения в механике
1.5 Механические колебания и волны
2.1 Молекулярная физика
2.2 Термодинамика
3.1 Электрическое поле
3.2 Законы постоянного тока
3.3 Магнитное поле
3.4 Электромагнитная индукция
3.5 Электромагнитные колебания и волны
3.6 Оптика
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

124

Номер: AA8BDA

Выберите один или несколько правильных ответов.
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси ох движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости V_x этого тела от времени t. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

ЕГЭ физика

1) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 20 с в два раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 60 до 80 с
2) В промежутке времени от 0 до 10 с тело переместилось на 20 м
3) В момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0
4) В промежутке времени от 80 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг·м/с
5) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 10 до 20 с увеличилась в 2 раза

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

34

1) от 0 до 20 с a = (4-0)/20=0,2 м/с² и от 60 до 80 с a = (4-3)/20=0,05 м/с² (НЕТ)
2) от 0 до 10 с S = ΔV/2a = 2/(2*0,2)= 5 м (НЕТ)
3) (ДА) так как тело движется равномерно
4) от 80 до 100 с p = m*ΔV = 20 * 3 = 60 кг·м/с (ДА)
5) Ek= mV²/2 (НЕТ) Так как при увеличении скорости в два раза, значение ее увеличивается квадратично

Номер: D4E9EE

Выберите один или несколько правильных ответов.
Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит точку минимального удаления от Земли. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения относительно движения спутника.

1) Кинетическая энергия спутника при прохождении этого положения максимальна.
2) Сила притяжения спутника к Земле в этом положении максимальна.
3) Полная механическая энергия спутника в этом положении достигает максимума.
4) Скорость спутника при прохождении этого положения минимальна.
5) Ускорение спутника при прохождении этого положения равно 0.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

12

Спутник имеет проходит на минимальном расстоянии от Земли, но на максимальной скорости. При этом сила притяжение максимальная, так как она зависит от расстояния между спутником и землей.

`F = (G(m*M))/(r^2)`

Номер: F64C40

Выберите один или несколько правильных ответов.
ЕГЭ физика

Тело движется по оси x. На рисунке приведён график зависимости проекции px импульса тела от времени. Выберите два правильных утверждения о движении тела, соответствующих представленному графику.

1) В интервале от 0 до t₁ тело не двигалось.
2) В интервале от 0 до t₁ кинетическая энергия тела не изменялась.
3) В интервале от 0 до t₁ тело двигалось равноускоренно.
4) В интервале от t₁ до t₂ тело двигалось равномерно.
5) В интервале от t₁ до t₂ тело двигалось равноускоренно.

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

25

Тело имеет некий импульс, значит оно движется, но импульс не меняется, значит скорость постоянная, то есть кинетическая энергия тоже не меняется.

Так как значение импульса стало равномерно расти, значит равномерно растет и скорость, - равноускоренное движение.

Номер: 241A4B

Выберите один или несколько правильных ответов.
ЕГЭ физика

На рисунке представлен график изменения кинетической энергии свободно падающего тела
с течением времени. Выберите два утверждения о движении тела, не противоречащих графику, если сопротивлением воздуха можно пренебречь.

1) В процессе наблюдения кинетическая энергия тела всё время увеличивалась.
2) В конце наблюдения кинетическая энергия тела становится равной нулю.
3) Тело брошено под углом к горизонту с балкона и упало на поверхность Земли.
4) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало обратно на поверхность Земли.
5) Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на поверхность Земли.

КЭС: 1.4.6 Кинетическая энергия материальной точки. Закон изменения кинетической энергии системы материальных точек
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

23

Так как парабола имеет смещение для правой ветви с показанием кинетической энергии выше нежели первоначальное значение, значит тело упало глубже, чем точка с которой начало свой полет. Это балкон! Так как в верхней точке кинетическая энергия все же не была равна 0, то значит бросок был не вертикальный, так как не было момента где скорость равна нулю.

В итоге кинетическая энергия должна перейти в тепло, при соударении с Землей, то есть стать равно 0. В конце вертикальная черта как раз указывает на этот случай.

Номер: 23

Выберите один или несколько правильных ответов.
ЕГЭ физика

Тело движется вдоль оси Ox. На рисунке приведён график зависимости проекции px импульса тела от времени t. Выберите все верные утверждения
о движении тела, соответствующие этому графику.

1) В интервале времени от 0 до t₁ тело двигалось в отрицательном направлении оси Ox.
2) В интервале времени от 0 до t₁ тело двигалось равномерно.
3) В интервале времени от 0 до t₁ тело двигалось с постоянным ускорением.
4) В интервале времени от t₁ до t₂ тело двигалось равномерно.
5) В интервале времени от t₁ до t₂ кинетическая энергия тела равна нулю.

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

34

1) В интервале времени от 0 до t₁ тело двигалось в отрицательном направлении оси Ox. (Нет. Просто падало значение импульса)
2) В интервале времени от 0 до t₁ тело двигалось равномерно. (Нет. т.к. падало значение импульса)
3) В интервале времени от 0 до t₁ тело двигалось с постоянным ускорением. (Да. т.к. равномерно падало значение импульса.)
4) В интервале времени от t₁ до t₂ тело двигалось равномерно. (Да. т.к. значение импульса не менялось.)
5) В интервале времени от t₁ до t₂ кинетическая энергия тела равна нулю. (Нет, иначе импульс был бы равен 0)

Номер: A27E2D

Выберите один или несколько правильных ответов.
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Ох движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции υ_x скорости этого тела от времени t.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения относительно этого движения.

ЕГЭ физика

1) В промежутке времени от 0 до 30 с проекция Δx перемещения тела в 2 раза меньше, чем в промежутке времени от 60 до 90 с.
2) В промежутке времени от 90 до 100 с направление равнодействующей сил, действующих на тело, совпадает с направлением скорости тела.
3) В момент времени 95 с проекция F_xравнодействующей сил, действующих на тело, отрицательна.
4) В промежутке времени от 10 до 30 с равнодействующая сил, действующих на тело, не совершает работу.
5) Кинетическая энергия тела в момент времени 15 с равна 40 Дж.

Ответ:

35

1) от 0 до 30 с
a = ΔV/t = 4/30 м/с2
S = ΔV/2a = 4/(2*4/30)= 15 м
от 60 до 90 с
a = ΔV/t = 1/30 м/с2
S = ΔV/2a = 4/(2*1/30)= 60 м
(Нет)
2) Нет, так как скорость падает.
3) Да, так как скорость снижается.
4) Нет, так как есть увеличение скорости.
5) Да, так как `Ek= (mV^2)/2 = 20*2*2/2=40` Дж

Номер: 613927

Выберите один или несколько правильных ответов.
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси О_х движется тело массой 20 кг.
На рисунке приведён график зависимости проекции υ_xскорости этого тела от времени t.

Нет графика на ФИПИ

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения о движении тела.

1) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 60 до 80 с в 3 раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 80 до 100 с.
2) За промежуток времени от 80 до 100 с тело переместилось на 30 м.
3) В момент времени 90 с модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равен 1,5 Н.
4) За промежуток времени от 60 до 80 с импульс тела увеличился на 40 кг·м/с.
5) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 10 до 20 с увеличилась в 4 раза.

Ответ:

25

*пояснений нет, так как нет графика на ФИПИ на момент публикации!

Номер: 7FD5D2

Выберите один или несколько правильных ответов.
Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение максимального удаления от Земли. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Скорость спутника при прохождении этого положения максимальна.
2) Сила притяжения спутника к Земле при прохождении этого положения максимальна.
3) Полная механическая энергия спутника при прохождении этого положения максимальна.
4) Импульс спутника при прохождении этого положения минимален.
5) Ускорение спутника при прохождении этого положения минимально.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

45

При максимальном удалении скорость минимальная, значит и импульс минимальный.

Номер: ACFD5A

Выберите один или несколько правильных ответов.
ЕГЭ физика

На рисунке представлен график изменения кинетической энергии свободно падающего тела с течением времени. Какие утверждения не противоречат графику?

1) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало на балкон.
2) В верхней точке траектории скорость тела примерно в 2,83 раза меньше его начальной скорости.
3) Конечная скорость тела в 2 раза меньше его начальной скорости.
4) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало в кузов проезжавшего мимо грузовика.
5) Тело брошено под углом к горизонту с балкона и упало на поверхность Земли.

Ответ:

12

Так как парабола имеет смещение для левой ветви с показанием кинетической энергии выше нежели конечное значение, значит тело упало выше, чем точка с которой начало свой полет. Это балкон! Так как в верхней точке кинетическая энергия все же не была равна 0, то значит бросок был не вертикальный, так как не было момента где скорость равна нулю.

Номер: 5A3DAB

Выберите один или несколько правильных ответов.
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Ох движется тело массой 20 кг.
На рисунке приведён график зависимости проекции скорости υx этого тела от времени t. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, описывающих этот процесс.

ЕГЭ физика

1) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 30 с в 2 раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 70 до 100 с.
2) За промежуток времени от 0 до 30 с тело переместилось на 20 м.
3) В момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4) В промежутке времени от 70 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг*м/с.
5) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 60 до 70 с уменьшилась в 2 раза.

Ответ:

13

1) ДА
от 0 до 30 с
a = ΔV/t = 4/30 м/с2
от 70 до 100 с
a = ΔV/t = 2/30 м/с2
Отношение ускорения различается в два раза.
2)
от 0 до 30 с
a = ΔV/t = 4/30 м/с2
S = ΔV/2a = 4/(2*4/30)= 15 м (НЕТ)
3) Да, так как тело находится в равномерном движении
4) от 70 до 100 с p = m*ΔV = 20 * 2 = 40 кг·м/с (НЕТ)
5) НЕТ так как от 60 до 70 с `Ek= (mV^2)/2` Дж значение скорости изменилось в два раза, а значение по формуле должно измениться квадратично.

Номер: 722590

Выберите один или несколько правильных ответов.
В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой m = 300 г из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути, пройденного телом, от времени. Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам эксперимента.

t, c	0	1	2	3	4	5	6	7
L, м	0	1	4	9	16	25	36	49

1) Тело двигалось равноускоренно.
2) Скорость тела в момент времени 4 с равнялась 8 м/с.
3) Кинетическая энергия тела в момент времени 5 с равна 25 Дж.
4) Равнодействующая сил, действующих на тело, всё время возрастала.
5) За первые 3 с работа равнодействующей сил, действующих на тело, была равна 5,4 Дж.

Ответ:

125

1) ДА Тело двигалось равноускоренно.
L=t²
То есть ускорение равно.
`S=(at^2)/2` 2 м/c²

2) ДА Скорость тела в момент времени 4 с равнялась.
V = a*t = 2*4=8 м/с.

3) НЕТ Кинетическая энергия тела в момент времени 5 с равна 25 Дж.
V = a*t = 2*5=10 м/с.

`Ek= (mV^2)/2 = (0,3*100)/2=15` Дж

4) НЕТ Равнодействующая сил, действующих на тело, всё время возрастала.

5) ДА За первые 3 с работа равнодействующей сил, действующих на тело, была равна 5,4 Дж.

F = ma = 0.3*2 = 0,6 Н сила
A = F*l= 0,6 * 9 = 5,4 Дж

Номер: 9D2AE0

Выберите один или несколько правильных ответов.
Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение минимального удаления от Земли. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.

1) Потенциальная энергия спутника в этом положении максимальна.
2) Сила притяжения спутника к Земле в этом положении минимальна.
3) При движении спутника его полная механическая энергия остаётся неизменной.
4) Скорость спутника при прохождении этого положения максимальна.
5) Ускорение спутника при прохождении этого положения равно 0.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Выбор ответов из предложенных вариантов

Ответ:

34

Полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергии. При минимальной потенциальной энергии, кинетическая энергия будет максимальной.

Номер: 9F9A86

Краткий ответ (75)

Впишите правильный ответ.
На тело, движущееся прямолинейно в инерциальной системе отсчёта, в течение 3 с в направлении движения действует постоянная сила 12 Н. Каково увеличение импульса тела за это время?

кг ∙ м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

36

p=F*t = 12*3=36 кг ∙ м/с

Номер: B02B49

Впишите правильный ответ.
Шарик массой 100 г падает с некоторой высоты. Начальная скорость шарика равна нулю. Его кинетическая энергия при падении на землю равна 6 Дж, а потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 1 Дж. С какой высоты упал шарик?

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

7

Потенциальная энергия шарика в верхней точке

Еп = mgh = 0.1*10*h, а кинетическая энергия равна 0.

Полная механическая энергия Eмех = Еп + Eк, то есть в верхней точке потенциальная энергия равна кинетической внизу, плюс потеря о трение 6+1=7Дж

7 = 0,1*10*h
h = 7/1=7 м

Номер: E9E545

Впишите правильный ответ.
Отношение скорости грузовика к скорости легкового автомобиля `υ_1/υ_2=1/2`.
Масса грузовика m₁=3000 кг. Какова масса легкового автомобиля, если отношение импульса грузовика к импульсу легкового автомобиля равно 1,5?

кг

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

1000

`(m_1v_1)/(m_2v_2) = 1,5`

При этом скорость v1 меньше в два раза v2 (`2v_1=v_2`), получаем:

`(m_1v_1)/(m_2*2v1) = 1,5`

`(m_1)/(2m_2) = 1,5`

`(m_1)/(m_2) = 3`

`m_2 = 3000/3=1000` кг

Номер: F579FA

Впишите правильный ответ.
Отношение импульса легкового автомобиля к импульсу мотоцикла `p_1/p_2=5`. Каково отношение их скоростей `υ_1/υ_2`, если отношение массы легкового автомобиля к массе мотоцикла `m_1/m_2`=2,5?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

2

`(m_1v_1)/(m_2v_2) = 5`

При этом масса m1 больше в два c половиной раза m2 (`m_1=2,5*m_2`), получаем:

`(2,5*m_2*v_1)/(m_2*v_2) = 5`

`(v_1)/(v_2) = 5/(2,5) = 2`

Номер: 72C7F7

Впишите правильный ответ.
Тело массой 1 кг, брошенное вертикально вверх, достигло максимальной высоты 20 м. Какой кинетической энергией обладало тело сразу после броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Дж

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

200

Полная механическая энергия Eмех = Еп + Eк, то есть в верхней точке потенциальная энергия равна кинетической внизу.

`Eп= mgh = 1*10*20=200` Дж

Номер: A9DBFB

Впишите правильный ответ.

В инерциальной системе отсчёта тело движется прямолинейно в одном направлении под действием постоянной силы, равной по модулю 8 Н. Импульс тела изменился на 24 кг×м/с. Сколько времени потребовалось для этого изменения импульса?

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

3

Импульс тела
p=F*t

t = p/F = 24/8 = 3 c

Номер: C591F2

Впишите правильный ответ.
Шарик массой 300 г начинает падать с высоты 10 м из состояния покоя. Какова его кинетическая энергия в момент перед падением на поверхность Земли, если сопротивление воздуха пренебрежимо малó?

Дж

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

30

Полная механическая энергия Eмех = Еп + Eк, то есть в верхней точке потенциальная энергия равна кинетической внизу.

`Eп= mgh = 0,3*10*10=30` Дж

Номер: 992AF2

Впишите правильный ответ. ²⁰²⁴
Тело массой 200 г, брошенное вертикально вверх с поверхности Земли, в момент броска обладало кинетической энергией, равной 20 Дж. На какую максимальную высоту поднялось тело? Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

10

Полная механическая энергия Eмех = Еп + Eк, то есть в верхней точке потенциальная энергия равна кинетической внизу.

`Eп= mgh = 0,2*10*h=20` Дж

h = 20/2=10 м

Номер: 3484FF

Впишите правильный ответ.

Шарик массой 0,2 кг падает с некоторой высоты с начальной скоростью, равной нулю. Его кинетическая энергия при падении на землю равна 24 Дж. С какой высоты упал шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

12

Полная механическая энергия Eмех = Еп + Eк, то есть в верхней точке потенциальная энергия равна кинетической внизу.

`Eп= mgh = 0,2*10*h=24` Дж

h = 24/2=12 м

Номер: 006900

Впишите правильный ответ.
Тело массой 6 кг движется прямолинейно со скоростью 2 м/с в инерциальной системе отсчёта. На тело начала действовать постоянная тормозящая сила, равная по модулю 4 Н. Сколько времени пройдёт до момента остановки тела?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

3

Импульс тела
p = mv = 6 * 2 = 12 кг м/с

p=F*t

t = p/F = 12/4 = 3 c

Номер: 568701

Впишите правильный ответ. ²⁰²⁴
Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна и равна по модулю 1,5 Н. Модуль импульса тела изменился на 6 кг×м/с. Сколько времени потребовалось для этого?

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

4

Импульс тела

p=F*t

t = p/F = 6/1,5 = 4 c

Номер: CDB87D

Впишите правильный ответ.
Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении под действием постоянной силы величиной 5 Н. За 4 с импульс тела увеличился и стал равен 35 кг ∙ м/с. Чему был равен первоначальный импульс тела?

кг ∙ м/с

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
1.4.2 Импульс системы тел
1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
1.4.4 Работа силы на малом перемещении
1.4.5 Мощность силы
1.4.6 Кинетическая энергия материальной точки. Закон изменения кинетической энергии системы материальных точек
1.4.7 Потенциальная энергия. Потенциальная энергия материальной точки в однородном поле тяжести. Потенциальная энергия упруго деформированного тела
1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

15

Импульс тела
p=F*t

p = 5 * 4 = 20 кг*м/с составил прирост импульса

35-20=15 кг*м/с был первоначальный импульс

Номер: 8CAE7B

Впишите правильный ответ. ²⁰²⁴
Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. При этом равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна и равна по модулю 8 Н. Каков модуль изменения импульса тела за 4 с?

кг∙м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

32

Импульс тела
p=F*t

p = 8 * 4 = 32 кг*м/с составил прирост импульса

Номер: 72BBB5

Впишите правильный ответ.
Отношение модуля скорости автокрана к модулю скорости легкового автомобиля `υ_1/υ_2`= 0,3, а отношение их масс `m_1/m_2`= 6. Каково отношение модуля импульса автокрана к модулю импульса легкового автомобиля?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

1,8

Найти отношение импульсов
`(m_1v_1)/(m_2v_2) = ?`

При этом масса m1 больше в шесть раз m2 (`m_1 = 6*m_2`), а v1 = 0,3*v2 получаем:

`(m_1*v_1)/(m_2*v_2) = (6*m_2 *0,3*v2)/(m_2*v_2) = 1,8`

Номер: 9BBABD

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

С вершины шероховатой наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкая коробочка, в которой находится груз массой m (см. рисунок). Как изменятся ускорение коробочки и модуль работы силы трения при движении коробочки от вершины до основания наклонной плоскости, если в коробочке будет лежать груз массой 13
m? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ускорение коробочки/ Модуль работы силы трения

КЭС: 1.4.4 Работа силы на малом перемещении
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

32

Ускорение не зависит от массы груза. Совершаемая работа зависит от силы, то есть от массы в том числе.

Номер: 3968B6

Впишите правильный ответ.
Автомобиль с выключенным двигателем сняли со стояночного тормоза, и он покатился под уклон, составляющий угол 30° с горизонтом. В начале горизонтального участка дороги, который следует за спуском, его скорость составляет 10 м/с. Какое расстояние автомобиль проезжает по склону? Трением пренебречь.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

10

Пусть автомобиль проехал по наклонной плоскости S м. Это расстояние есть не что иное, как гипотенуза прямоугольного треугольника с острым углом в 30º:

ЕГЭ физика

Найдем потенциальную энергию автомобиля в начальный момент движения:

E = mgh,

где h = S sin30° = S/2 м – высота над уровнем земли. Когда он полностью спустился, то вся потенциальная энергия перешла в кинетическую (т.к. трение не учитывается):

`Ek = (mv^2)/2 = mg * S/2`

откуда

`S = (v^2)/g = 100/10=10`м

Номер: B34015

Впишите правильный ответ.
В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой в одном направлении под действием постоянной силы. За 2 с импульс тела изменился на 8 кг⋅м/с. Каков модуль силы?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

4

Импульс тела
p=F*t

F = p/t = 8/2 = 4 Н

Номер: 107015

Впишите правильный ответ.
Отношение импульса легкового автомобиля к импульсу мотоцикла `p_1/p_2`=6. Каково отношение их скоростей `υ_1/υ_2`, если отношение массы легкового автомобиля к массе мотоцикла `m_1/m_2`=2?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

3

Отношение импульсов.
`(m_1v_1)/(m_2v_2) = 6`

При этом масса m1 больше в два раза m2 (`m_1=2m_2`), получаем:

`(2*m_2*v_1)/(m_2*v_2) = 6`

`(v_1)/(v_2) = 6/2 = 3`

Номер: 24A417

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела р1 = 8 кг ⋅
м/с, второго тела р2 = 6 кг ⋅
м/с. Каков модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

кг ∙ м/с

КЭС: 1.4.2 Импульс системы тел
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

10

Сложение импульсов по правилу векторов, при их перпендикулярном пересечении, образует вектор - гипотенузу, где катетами являются складываемые импульсы.

6²+8²=x²
x²= 36+64
х = 10

Номер: DC8C1F

Впишите правильный ответ.
В инерциальной системе отсчёта тело движется прямолинейно под действием постоянной силы, равной по модулю 15 H. Чему равен модуль изменения импульса тела за 3 с?

кг∙м/с

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

45

Импульс тела
p=F*t

p= 15*3 = 45 кг∙м/с

Номер: 3DC615

Впишите правильный ответ.
Автомобиль массой 10³ кг движется со скоростью 20 м/с. Чему равна кинетическая энергия автомобиля?

кДж

КЭС: 1.4.6 Кинетическая энергия материальной точки. Закон изменения кинетической энергии системы материальных точек
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

200

Кинетическая энергия
`Ek= (mV^2)/2 = (1000*400)//2=200 000` Дж = 200 кДж

Номер: DFF32B

Впишите правильный ответ.
В инерциальной системе отсчёта под действием постоянной силы тело массой 2 кг движется по прямой в одном направлении. Какова величина этой силы, если за 3 с скорость тела увеличивается на 6 м/с?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

4

Найдем ускорение
V = a*t
a = 6/3=2 м/с²

по закону Ньютона
F = ma
F = 2 * 2 = 4H

Номер: E7132C

Впишите правильный ответ.
У основания гладкой наклонной плоскости шайба массой 10 г обладает кинетической энергией 0,04 Дж. Определите максимальную высоту, на которую шайба может подняться по плоскости относительно основания. Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,4

Кинетическая энергия будет переходить в потенциальную

Еп = mgh

0,04 = 0,01*10*h
h = 0,04/0,1=0,4 м

Номер: 6F9C25

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым по гладкой поверхности стола, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела р₁ = 0,8 кг·м/с, второго – р₂ = 0,6 кг·м/с. Каков модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

кг·м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

1

Сложение импульсов по правилу векторов, при их перпендикулярном пересечении, образует вектор - гипотенузу, где катетами являются складываемые импульсы.

0,6²+0,8²=x²
x²= 0,36+0,64
х = 1

Номер: 0804DD

Впишите правильный ответ.
Два тела движутся с одинаковой скоростью. Кинетическая энергия первого тела в 4 раза меньше кинетической энергии второго тела. Определите отношение `m_1/m_2` масс тел.

Ответ:

0,25

Кинетическая энергия
`E_k= (mV^2)/2 `

Тогда:
`(E_(k1))/(E_(k2))= ((4* m_1*V^2)/2)/((m_2*V^2)/2) = 1 `

`((4* m_1*V^2)/2)/((m_2*V^2)/2) = 1`

`(2* m_1*V^2)/((m_2*V^2)/2) = 1`

`(4* m_1)/(m_2) = 1`

`(m_1)/(m_2) = 0,25`

Номер: 7998DB

Впишите правильный ответ.
Автомобиль с выключенным двигателем сняли со стояночного тормоза, и он покатился под уклон, составляющий угол 30° к горизонту. Проехав 10 м, он попадает на горизонтальный участок дороги. Чему равна скорость автомобиля в начале горизонтального участка дороги? Трением пренебречь.

м/с

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

10

Необходимо узнать высоту на которой стоял автомобиль, так как именно от высоты зависит потенциальная энергия, которая потом по правилу полной механической энергии переходит в кинетическую.

h = 10 * sin30° = 5 м

Eп = mgh = 5*10 m = 50 m

Теперь найдем скорость из кинетической энергии

`Ek= (mV^2)/2`

`50 m = (mV^2)/2`

`100 m = (mV^2)`

`V^2 = 100`

V = 10 м/с

Номер: 77CDD1

Впишите правильный ответ.
У основания гладкой наклонной плоскости шайба массой 20 г обладает кинетической энергией, равной 0,16 Дж. Определите максимальную высоту, на которую шайба может подняться по наклонной плоскости относительно основания.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,8

По закону полной механической энергии кинетическая энергия внизу превращается в потенциальную вверху, тогда:

Eп = mgh

0,16 = 0,02 *10 * h
h = 0,16/0,2=0,8 м

Номер: A700D9

Впишите правильный ответ.
Спортсмен спускается на парашюте с постоянной скоростью. Как изменяются с течением времени в процессе спуска импульс спортсмена и его потенциальная энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Импульс/ Потенциальная энергия

КЭС: 1.4.7 Потенциальная энергия. Потенциальная энергия материальной точки в однородном поле тяжести. Потенциальная энергия упруго деформированного тела
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

32

Так как на парашюте скорость спуска одна и та же, то импульс остается постоянным. А вот потенциальная энергия снижается, так как идет потеря высоты. По факту энергия тратится на силы трения связанные с раскрытым парашютом.

Номер: 9A9FD1

Впишите правильный ответ.
Тело массой 0,1 кг вращается в горизонтальной плоскости на нити длиной 1 м. Чему равна работа силы тяжести за один оборот вращения тела?

Дж

КЭС: 1.4.4 Работа силы на малом перемещении
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0

Если не будет изменения высоты, то не будет работы силы тяжести, работа равна 0

A = mg (h2-h1), A = 0, при h2 = h1

Номер: 354CDE

Впишите правильный ответ.
Шайба соскальзывает по гладкой наклонной плоскости из состояния покоя с высоты 80 см. Какова максимальная скорость шайбы у основания наклонной плоскости? Сопротивлением воздуха пренебречь.

м/с

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

4

По закону полной механической энергии кинетическая энергия внизу превращается в потенциальную вверху, тогда:

Eп = mgh

`Ek= (mV^2)/2`

`mgh= (mV^2)/2`

`gh= (V^2)/2`

`2 gh= (V^2)`

`2 * 10 *0,8 = V^2`

`V^2 = 2 * 10 *0,8`

`V^2 = 16`

V = 4 м/с

Номер: BD865C

Впишите правильный ответ.
Тело движется по прямой в инерциальной системе отсчёта. На него в течение 3 с действует постоянная сила, направленная вдоль этой прямой и равная по модулю 24 Н. Каков модуль изменения импульса тела за это время?

кг ∙ м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

72

Импульс тела
p=F*t

p = 24*3 = 72 кг∙м/с

Номер: DC2D53

Впишите правильный ответ.
Тело равномерно двигалось по прямой в инерциальной системе отсчёта. Импульс тела был равен 20 кг×м/с. Затем под действием постоянной силы величиной 10 Н, направленной вдоль этой прямой, за 3 с импульс тела увеличился. Определите конечный импульс тела.

кг∙м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

50

Прирост импульса составил:
p = F*t = 10*3= 30 кг×м/с

Прибавим к первоначальному импульсу
20+30= 50 кг×м/с

Номер: A8FA51

Впишите правильный ответ.
Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. Результирующая всех сил, действующих на тело, постоянна
и равна по модулю 1,5 Н. Каков модуль изменения импульса тела за 8 с?

кг∙м/с

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

12

Прирост импульса составил:
p = F*t = 1,5*8= 12 кг×м/с

Номер: E83B50

Впишите правильный ответ.
Первая пружина имеет жёсткость 20 Н/м, вторая – 40 Н/м. Первая растянута на 2 см, вторая – на 1 см. Чему равно отношение потенциальной энергии второй пружины к потенциальной энергии первой `Е_2/Е_1`?

Ответ:

0,5

Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

2k1=k2

x1 = 2x2

`E_2/E_1 = ((2k_1 * x_2^2)/2) / ((k_1 * x_1^2)/2)`

Сокращаем

`E_2/E_1 = (2 * x_2^2)/(x_1^2)`

Подставим однородное удлинение выражая x1 через x2:

`E_2/E_1 = (2 * x_2^2)/((2*x_2)^2) = (2 * x_2^2)/(4 * x_2^2) = 0,5`

Номер: 1C4DA4

Впишите правильный ответ.
Жёсткость пружины равна 7500 Н/м. Какова энергия упругой деформации этой пружины при её растяжении на 4 см?

Дж

Ответ:

6

Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

`E = (7500 * 0,04^2)/2 = 6` Дж

Номер: 1F9FAE

Впишите правильный ответ. ²⁰²⁴
В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой в одном направлении под действием постоянной равнодействующей силы, равной по модулю 32 Н. Каково по модулю изменение импульса тела за 8 с?

кг∙м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

256

Прирост импульса составил:
p = F*t = 32*8= 256 кг×м/с

Номер: 5286A9

Впишите правильный ответ.
В инерциальной системе отсчёта на покоящееся тело массой 5 кг начала действовать постоянная сила `vecF`, равная по модулю 1 Н. За какое время скорость тела возрастёт до 2 м/с?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

10

По закону Ньютона
F=ma

1 = 5 * a

a = 0,2 м/с ускорение которое появится у тела массой в 5 кг при силе воздействия в 1 Н

Тогда чтобы разогнать тело до 2 м/с надо

2/0,2=10 с

Номер: 3A25A1

Впишите правильный ответ.
В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой в одном направлении. При этом равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна и равна по модулю 10 Н. Каково изменение модуля импульса тела за 4 с?

кг∙м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

40

Прирост импульса составил:
p = F*t = 10*4= 40 кг×м/с

Номер: 730AC9

Впишите правильный ответ.
Легковой автомобиль и грузовик движутся по горизонтальному мосту. Масса грузовика m=4500 кг. Какова масса легкового автомобиля, если отношение потенциальной энергии грузовика к потенциальной энергии легкового автомобиля относительно уровня воды в реке равно 3?

кг

Ответ:

1500

Можно утверждать, что потенциальная энергия грузовика и легкового автомобиля и относительно земли будет 3, так как эти величины высот будут соизмеримы.

Тогда 3*Eпл = Eпг

`3*m_л*gh = m_г*gh`

`3*m_л = m_г`

`m_л = m_г/3`

`m_л = 1500`

Номер: B41DCC

Впишите правильный ответ.

При равномерном перемещении саней по горизонтальному участку пути длиной 50 м сила тяги совершает работу, величина которой равна 1000 Дж. Какова сила трения?

КЭС: 1.4.4 Работа силы на малом перемещении
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

20

Работа равна.
A = F*l

1000 = 50 * F
F = 1000/50=20 H

Номер: 225EC6

Впишите правильный ответ.
Какова кинетическая энергия автомобиля массой 1000 кг, движущегося со скоростью 10 м/с?

кДж

Ответ:

50

Кинетическая энергия
`Ek= (mV^2)/2`

`Ek= (1000*10^2)/2 = 100000/2 = 50000` Дж = 50 кДж

Номер: DB66C7

Впишите правильный ответ.
Потенциальная энергия упругой пружины при её растяжении на 2 см равна 2 Дж. Найдите модуль изменения потенциальной энергии этой пружины при уменьшении её растяжения на 0,5 см.

Дж

Ответ:

0,875

* Задача требует внимательного прочтения, так как по факту требуется найти разницу между энергиями с длиной растяжения 2 см и 1,5 см. Находим энергию для растяжения в 1,5 см, а потом высчитываем эту разницу.

Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

`2 = (k * 0,02^2)/2`

`k = 4/0,0004 = 10000` н/м

Находим значение энергии для значения 1,5 см так как 2 - 0,5 = 1,5 см

`E = (10000 * (0,015)^2)/2 =1,125 ` Дж

Теперь найдем разницу первоначальное энергии с полученной.

2 - 1,125 = 0,875 Дж

Номер: D593C1

Впишите правильный ответ.
Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. Под действием постоянной силы величиной 6 Н за 8 с импульс тела увеличился и стал равен 56 кг · м/с. Чему равен первоначальный импульс тела?

кг ∙ м/с

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

8

Прирост импульса составил:
p = F*t = 6*8= 48 кг*м/с

Первоначальный импульс:
56-48=8 кг*м/с

Номер: C54EC4

Впишите правильный ответ.
Максимальная высота, на которую шайба массой 40 г может подняться по гладкой наклонной плоскости относительно начального положения, равна 0,2 м. Определите кинетическую энергию шайбы в начальном положении. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Дж

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,08

Кинетическая энергия будет переходить в потенциальную

Еп = mgh

Ek = 0,04*10*0,2 = 0,08 Дж

Номер: 343CC0

Впишите правильный ответ.
Тело движется по прямой в инерциальной системе отсчёта под действием постоянной силы величиной 10 Н, направленной в сторону движения тела. Начальный импульс тела равен 10 кг ∙ м/с. Определите импульс тела через 4 с.

кг ∙ м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

50

Прирост импульса составил.

p = F*t = 10 * 4 = 40 кг * м/с

В итоге через 4 с:

10+40=50 кг * м/с

Номер: 32DAC5

Впишите правильный ответ.
Шарик массой 100 г падает с высоты 100 м с начальной скоростью, равной нулю. Чему равна его кинетическая энергия в момент перед падением на землю, если потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 20 Дж?

Дж

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

80

Потенциальная энергия будет переходить в кинетическую, потеряв у Земли 20 Дж.

Еп = mgh= 0,1*10*100=100 Дж

100-20=80 Дж

Номер: 415D9E

Впишите правильный ответ.
Тело массой 1 кг свободно падает на землю с нулевой начальной скоростью. У поверхности Земли его кинетическая энергия равна 200 Дж. С какой высоты над поверхностью Земли падает тело? Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

20

Потенциальная энергия будет переходить в кинетическую.

Еп = mgh (Дж), тогда

200 = 1*10*h

h = 200/10=20 м

Номер: 2C8C91

Впишите правильный ответ.
Отношение массы автокрана к массе легкового автомобиля `m_1/m_2`=8. Каково отношение `υ_1/υ_2` их скоростей, если отношение импульса автокрана к импульсу легкового автомобиля равно 4?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,5

Отношение импульсов.
`(m_1v_1)/(m_2v_2) = 4`

При этом масса m1 больше в восемь раз m2 (`m_1=8m_2`), получаем:

`(8*m_2*v_1)/(m_2*v_2) = 4`

`(v_1)/(v_2) = 4/8 = 0,5`

Номер: A8589E

Впишите правильный ответ.
Масса ласточки равна 0,05 кг. Она летит со скоростью 10 м/с. Какова кинетическая энергия ласточки?

Дж

Ответ:

2,5

Кинетическая энергия
`Ek= (mV^2)/2`

`Ek= (0,05*10^2)/2 = 2,5` Дж

Номер: C36B96

Впишите правильный ответ. ²⁰²⁴
Отношение модуля импульса легкового автомобиля к модулю импульса мотоцикла `p_1/p_2=6`.
Каково отношение модулей их скоростей `υ_1/υ_2`, если отношение массы легкового автомобиля к массе мотоцикла `m_1/m_2=2`?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

3

Дано:
`p_1/p_2=6`

`m_1/m_2=2`

Найти отношение скоростей.
`(v_1)/(v_2) = ?`

Масса m1 больше в два раза m2 (`m_1 = 2*m_2`), получаем:

`(m_1*v_1)/(m_2*v_2) = 6`

`(2*m_2*v_1)/(m_2*v_2) = 6`

`(2v_1)/(v_2) = 6`

`(v_1)/(v_2) = 3`

Номер: DEA9ED

Впишите правильный ответ.
Мяч выпустили из рук на высоте 10 м с начальной скоростью, равной нулю. Его кинетическая энергия при падении на землю равна 50 Дж. Потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 10 Дж. Какова масса мяча?

кг

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,6

Потенциальная энергия будет переходить в кинетическую, потеряв у Земли 10 Дж.

То есть потенциальная была равна: 50+10 = 60 Дж

Еп = mgh= m*10*10=60 Дж

m = 60/100=0.6 кг

Номер: A437EB

Впишите правильный ответ.
Тело массой 600 г, брошенное вертикально вверх с поверхности Земли, поднялось на максимальную высоту, равную 8 м. Какой кинетической энергией обладало тело в момент броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Дж

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

48

Кинетическая энергия переходит в потенциальную.

Еп = mgh = 0,6*10*8=48 Дж

Номер: 4C1063

Впишите правильный ответ.

В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой под действием постоянной силы величиной 22 Н, не меняя направления. Начальный импульс тела равен 40 кг∙м/с. Каким станет импульс тела через 3 с?

кг∙м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

106

Импульс прирощения:
p = F * t = 22 * 3 = 66 кг * м/с

В итоге импульс стал:
40 + 66 = 106 кг * м/с

Номер: 7F2D66

Впишите правильный ответ.
Скорость груза массой 0,2 кг равна 3 м/с. Определите кинетическую энергию груза.

Дж

Ответ:

0,9

Кинетическая энергия равна:
`Ek= (mV^2)/2`

`Ek= (0,2*3^2)/2 =0,9 ` Дж

Номер: BBF36E

Впишите правильный ответ.
Под действием постоянной силы, равной по модулю 30 Н, тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. За какое время импульс тела уменьшится от 100 до 40 кг · м/с?

за ? с

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

Импульс
p = F*t

100-40=60 кг · м/с составило изменение импульса

60 = 30*t
t = 60/30=2 c

Номер: BF8368

Впишите правильный ответ.
Мальчик бросил мяч массой 0,1 кг вертикально вверх с высоты 1 м над поверхностью Земли. Мяч поднялся на высоту 2,5 м от поверхности Земли. Каково изменение потенциальной энергии мяча?

Дж

Ответ:

1,5

Изменение высоты составило

2,5-1=1,5 м

То есть потенциальная энергия:

Eп = mgh = 0,1*10*1,5=1,5 Дж

Номер: 525C6A

Впишите правильный ответ.
В первой серии опытов брусок с грузом перемещали при помощи нити равномерно и прямолинейно вверх по наклонной плоскости. Во второй серии опытов точно так же перемещали этот брусок, закрепив на нём еще один груз.

Как изменились при переходе от первой серии опытов ко второй сила натяжения нити и коэффициент трения между бруском и плоскостью?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила натяжения нити/ Коэффициент трения

КЭС: 1.4.4 Работа силы на малом перемещении
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

13

Сила натяжения увеличилась, коэффициент трения, - нет.

Номер: B66331

Впишите правильный ответ.
Сила притяжения Земли к Солнцу в 2,88 раза больше, чем сила притяжения Меркурия к Солнцу. Найдите отношение расстояния между Меркурием и Солнцем к расстоянию между Землёй и Солнцем, если масса Земли в 18 раз больше массы Меркурия.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,4

Используем формулу
`F=(G*m_з*m_с)/r_з^2` и , `F=(G*m_м*m_с)/r_м^2` при `m_з=18*m_м`

Составим уравнение из условий выше:

`((G*18*m_м*m_с)/r_з^2)/(G*m_м*m_с/r_м^2)=2,88`

`((18*1)/r_з^2)/(1/r_м^2)=2,88`

`((18*1)/r_з^2)/(1/r_м^2)=2,88`

`(r_м^2)/(r_з^2)=(2,88)/18`

`(r_м^2)/(r_з^2)=0,16`

`(r_м)/(r_з)=0,4`

Номер: 59B436

Впишите правильный ответ.
Отношение импульса автобуса к импульсу грузового автомобиля `p_1/p_2=2,8`. Каково отношение их масс `m_1/m_2`, если отношение скорости автобуса к скорости грузового автомобиля `υ_1/υ_2`=2?

КЭС: 1.4.1 Импульс материальной точки
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

1,4

Дано:
`p_а/p_г = 2,8`

`v_1/v_2 = 2`

Найти
`m_1/m_2 =?`

Получаем:

`(m_1*v_1)/(m_2*v_2) = 2,8`

При `v_1 = 2*v_2`

`(m_1*2*v_2)/(m_2*v_2) = 2,8`

`(2*m_1)/(m_2) = 2,8`

`m_1/m_2 = 2,8/2=1,4`

Номер: 478280

Впишите правильный ответ.
Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями υ₁= 90 км/ч и υ₂ = 60 км/ч соответственно. Масса легкового автомобиля m = 1500 кг. Какова масса грузового автомобиля, если отношение модуля импульса грузовика к модулю импульса легкового автомобиля равно 2?

кг

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

4500

Дано:
`p_г/p_л = 2`

`v_л/v_г = 90/60 = 1,5`

Найти массу грузовика.
mг = ?

Получаем:

`(m_г*v_г)/(m_л*v_л) = 2`

Выражаем vл через vг `v_л = 1,5 * v_г`

`(m_г)/(m_л * 1,5 ) = 2`

`(m_г)/(m_л * 1,5 ) = 2`

`(m_г)/(m_л) = 3`

`m_г = 3 m_л`

1500*3=4500 кг

Номер: F46783

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

С вершины шероховатой наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкая коробочка, в которой находится груз массой m (см. рисунок). Как изменятся ускорение коробочки и работа силы тяжести, действующей на коробочку с грузом при перемещении коробочки от вершины до основания наклонной плоскости, если в коробочке будет лежать груз массой m₂? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ускорение коробочки/ Работа силы тяжести

КЭС: 1.4.4 Работа силы на малом перемещении
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

32

Ускорение не изменится, так как оно не зависит от массы, а вот показатель по работе упадет, так как масса здесь немаловажна!

Номер: D8368D

Впишите правильный ответ.
Определите кинетическую энергию автомобиля массой 500 кг, движущегося со скоростью 10 м/c.

кДж

Ответ:

25

Кинетическая энергия равна:
`Ek= (mV^2)/2`

`Ek= (500 * 10^2)/2 = 50000/2=25000` Дж = 25 кДж

Номер: E88C88

Впишите правильный ответ.
Даны следующие зависимости величин:

А) зависимость пути, пройденного телом при равномерном движении, от времени;

Б) зависимость объёма постоянной массы идеального газа от абсолютной температуры в изохорном процессе;

В) зависимость электроёмкости плоского конденсатора с расстоянием d между пластинами от площади пластин.

Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А Б В
Ответ:

Ответ:

545

1)S = vt,
где v – скорость тела, t – время.
То есть прямая линия с некоторым наклоном. График 5.

2) В изохорном процессе объём постоянен, горизонтальная линия – График (4)

3) Энергию фотона можно найти по формуле Eф = pc - график под номером 5

Номер: A89B4F

Впишите правильный ответ.

Мальчик на санках (их общая масса 50 кг) спустился с ледяной горы высотой 10 м. Сила трения при его движении по горизонтальной поверхности равна 100 Н. Какое расстояние проехал он по горизонтали до остановки? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

50

Потенциальная энергия массы мальчика перешла в энергию совершенной работы по горизонтальной поверхности.

Eп = mgh = 50*10*10=5000 Дж

Работа равна.
A = Fтр*L

L = A/Fтр = 5000/100=50 м

Номер: F1AFB8

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

Камень массой 6 кг падает со скоростью 8 м/с в тележку с песком общей массой 18 кг, покоящуюся на гладких горизонтальных рельсах (см. рисунок). Вектор скорости камня непосредственно перед падением составляет 60° с горизонтом. Определите кинетическую энергию тележки с камнем после падения в неё камня.

Дж

Ответ:

12

Силу можно разложить на векторы по осям X Y, где вектор силы - гипотенуза, нас же будет интересовать значение вектора - катета по горизонтали, которое равно гипотенуза * cos60. Это половина значения силы, так как cos60=1/2.

Находим скорость тележки на основании сложения импульсов тел.

m1 *V1 + m2 *V2 = (m1 + m2) *V

6 * 8 * cos60 + 18 * 0 = (6 + 18) * V
6 * 4 = 24 V
V = 24/24= 1 м/с скорость тележки после падению в нее груза

Найдем энергию:
`Ek= (mV^2)/2`

`Ek= ((6+18)*1^2)/2 = 12` Дж

Номер: 36EBB6

Впишите правильный ответ.
При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх шарик массой 100 г поднимается на высоту 2 м. Какова жёсткость пружины, если до выстрела она была сжата на 5 см? Сопротивление воздуха движению шарика не учитывать.

Н/м

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

1600

Потенциальная энергия шарика равна потенциальной энергии сжатой пружины.
Найдем энергию шарика:
Еп = mgh

Еп = 0,1*10*2=2 Дж

Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

`2 = (k * 0,05^2)/2`

`4 = 25k`

k = 4/0,0025=1600 н/м

Номер: B3B917

Впишите правильный ответ.
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 200 м/с, разрывается на два осколка. Первый осколок летит под углом 90° к первоначальному направлению, а второй –
под углом 60о. Какова скорость второго осколка, если его масса равна 1 кг?

м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

800

Согласно закону сохранения импульсов, можно записать равенство

`(m_1+m_2)*v_0=m_1*v_1*cos∝_1+m_2*v_2*cos∝_2`

так как один осколок откололся под 90 градусов, то по факту так как cos 90=0

Формула принимает вид:

`(m_1+m_2)*v_0=m_2*v_2*cos60`

Массы двух осколков равны так как 2-1=1 кг

`(1+1)*200=1*v_2*0,5`

`v_2=400/0.5=800` м/с

Номер: 45B12B

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

Нить, удерживающая вертикально расположенную лёгкую пружину в сжатом на 1 см состоянии, внезапно оборвалась (см. рисунок). Какова масса шарика, который приобретает начальную скорость 10 м/с? Жёсткость пружины 2 кН/м. Колебаниями пружины после отрыва шарика пренебречь.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

2

Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

`E = (2000 * 0,01^2)/2`

`E = 0,1` Дж

Теперь из кинетической энергии шарика найдем его скорость, при условии что кинетическая энергия шарика равна энергии пружины.

`Ek= (mV^2)/2`

`0,1= (m*10^2)/2`

`0,2= (m*10^2)`

m = 0,2/100=0,002 кг = 2 г

Номер: 72C721

Впишите правильный ответ.
Сталкиваются и слипаются два разных по массе пластилиновых шарика, причём векторы их скоростей непосредственно перед столкновением направлены навстречу друг другу и одинаковы по модулю: υ₁ = υ₂ = 1 м/с. Во сколько раз масса тяжёлого шарика больше, чем лёгкого, если сразу после столкновения их скорость стала равной (по модулю) 0,5 м/с?

в
раз(а)

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

3

Сложение импульсов тела
m1 *V1 - m2 *V1 = (m1 + m2) *V

m1 *1 - m2 *1 = (m1 + m2) *0,5

m1 - m2 = (m1 + m2) * 0,5

m1 - m2 = 0,5m1 + 0,5m2

0,5m1 = 1,5m2

m1/m2 = 1,5/0,5 = 3

Номер: 8CED26

Впишите правильный ответ.
Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м и проехал по горизонтали до остановки 50 м. Чему равен коэффициент трения санок по горизонтальной поверхности? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

0,2

Работа равна.
A = Fтр*L (по горизонтальной поверхности)

При этом сила тяжести при спуске с горы совершила работу

A = Fт*h

По идее эти работы эквивалентны, так как энергия от первой работы, пошла на совершение второй работы.

Fтр*L = Fт*h

При этом отношения пути L и h у нас соотносятся как 10/50=1/5=h/L

Это значит, что и силы соотносятся в той же пропорции.

Получается работа силы тяжести должна уйти вся на работу по горизонтали с учетом коэффициента трения

mgh-Lμmg=0 (здесь работа сила тяжести и работа по горизонтали)

h-Lμ=0 (при 1/5=h/L; h = 1/5L)

1/5L=Lμ

μ = 0,2

Номер: 2785A3

Впишите правильный ответ.
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 200 м/с, разрывается на два осколка. Первый осколок массой 1 кг летит под углом 90^о к первоначальному направлению со скоростью 300 м/с. Найдите скорость второго осколка.

м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

500

По закону сохранения импульса в проекции на ось, направленную в сторону движения снаряда до разрыва:
`m_(общ)v = mv_(2x)` (1), где `v_(2x)` - проекция скорости второго осколка на эту ось.

`v_(2x) =(m_(общ)v)/m ` (2)

По закону сохранения импульса в проекции на ось, перпендикулярную направлению движения снаряда до разрыва:
0 = mv1 - mv2y (3), где v2y - проекция скорости второго осколка на ось, перпендикулярную направлению движения снаряда до разрыва.

`v_(2y) =v_1 ` (4)

`v_2 =sqrt(v_(2x)^2+v_(2y)^2)` (5)

Подставим (2) и (4) в (5):

`v_2 =sqrt(((m_(общ)*v)/m) ^2 +v_1^2) = sqrt(((2*200)/1)^2 +300^2) = 500` (5)

Ответ: v2 = 500 м/с

Номер: 5E35A7

Впишите правильный ответ.
Снаряд, летящий со скоростью 100 м/с, разрывается на два осколка. Первый осколок летит под углом 90^о к первоначальному направлению, а второй – под углом 60^о. Какова масса снаряда до разрыва, если второй осколок массой 1 кг имеет скорость 400 м/с?

кг

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

2

Согласно закону сохранения импульса p = p1+p2 векторы импульсов снаряда до взрыва и осколков после взрыва образуют прямоугольный треугольник (см. рисунок).

ЕГЭ физика

Из геометрических соображений рисунка следует, что

p = p2*cos∝.

Следовательно,

Mv=m2v2 cos∝

В итоге, получим:

`M = (m_2*v_2*cos∝)/v = (1*4000*0,5)/100=2` кг

Номер: 8CC9AB

Впишите правильный ответ.
Снаряд массой 2 кг, летящий с некоторой скоростью, разрывается на два одинаковых осколка. Первый осколок летит под углом 90^о к первоначальному направлению, а второй – под углом 30^о. Какова скорость второго осколка, если скорость первого равна 200 м/с?

м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

400
ЕГЭ физика

По закону сохранения импульса в проекции на ось, направленную в сторону движения снаряда до разрыва:

Получаем систему из двух уравнений с проекциями на оси

`{(Ось x: p = p2*cos∝), (Ось y: 0 = p1-p2*sin∝):}`

Получается из второго уравнения:

p1 = p2*sin∝

p1 = p2*1/2

p2 = 2p1

Импульс первого осколка mv1=1*200 = 200 кг * м/с

То есть для второго импульс равен в два раза больше.

200*2= 400 кг * м/с

Отсюда найдем скорость

p2=m*v2

400=1*v2

v2 = 400/1=400 м/с

Номер: 2FB793

Впишите правильный ответ.
Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности равен 0,2. Какое расстояние он проехал по горизонтали до остановки? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

50

Работа равна.
A = Fтр*L (по горизонтальной поверхности)

При этом сила тяжести при спуске с горы совершила работу

A = Fт*h

По идее эти работы эквивалентны, так как энергия от первой работы, пошла на совершение второй работы.

Fтр*L = Fт*h

Однако в силе трения по горизонтали присутствует коэффициент трения 0,2

Fтр*L = Fт*h

Поэтому можно записать так

Fт*L*μ = Fт*h

L*μ = h

L = h/0,2 = 10/0,2=50 м

Номер: AD1398

Впишите правильный ответ.
ЕГЭ физика

Камень массой 3 кг падает под углом α=60° к горизонту в тележку с песком общей массой 15 кг, покоящуюся на горизонтальных рельсах, и застревает в песке (см. рисунок). После падения кинетическая энергия тележки с камнем равна 2,25 Дж. Определите скорость камня перед падением в тележку.

м/с

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса
Тип ответа: Краткий ответ

Ответ:

6

Силу можно разложить на векторы по осям X Y, где вектор силы - гипотенуза, нас же будет интересовать значение вектора - катета по горизонтали, которое равно гипотенуза * cos60. Это половина значения силы, так как cos60 = 1/2.

Из кинетической энергии найдем скорость тележки:
`Ek= (mV^2)/2`

`Ek= ((3 * cos 60 +15)*v^2)/2 = 2,25` Дж

`(3 + 15)*v^2 = 4,5`

`(18 *v^2) = 4,5`

`v^2 = (4,5)/(18)`

`v^2 = 0,25`

v = 0,5 м/с скорость тележки

Находим через сложение импульсов тел первоначальную скорость камня:

m1 *V1 cos 60 + m2 *V2 = (m1 + m2) * V

3 *V1 *1/2 + m2 *0 = (3+15) * 0,5

1,5V = 9

V = 6 м/с скорость камня.

Номер: 434D31

Установление соответствия (8)

Установите соответствие и впишите ответ.

Шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью `vecυ_0` (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо малό. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t₀ –время полёта). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
ЕГЭ физика
Б)

1)
проекция скорости шарика υ_y
2) проекция ускорения шарика a_y
3) кинетическая энергия шарика
4) потенциальная энергия шарика

А Б

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Установление соответствия

Ответ:

24

Ускорение во время всего полета было одинаковое по модулю.
Потенциальная энергия росла с высотой и уменьшалась с ней же.

Номер: 2AA0B3

Установите соответствие и впишите ответ.
Шайба массой m, скользящая по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью υ, абсолютно неупруго сталкивается с покоящейся шайбой массой М.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго и запишите в таблицу выбранные цифры.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ФОРМУЛА
А) кинетическая энергия покоившейся шайбы после столкновения
Б) импульс налетающей шайбы после столкновения

1) `(m^2υ)/(m+M)`
2) `mυ`
3) `(m^2Mυ^2)/(2(m+M)^2)`
4) `(Mυ^2)/2`

А Б

Ответ:

31

Кинетическая энергия 2 шайбы:

m *V1 + M *V2 = (m + M) *V

m *V1 = (m + M) * V

V = (m * V1)/(m + M)

`Ek = (M*((m * V1)/(m + M))^2)/ 2 = (m^2Mυ^2)/(2(m+M)^2)`

импульс налетающей шайбы после столкновения

m * V1 + M *V2 = (m + M) *V

`mV = (m^2υ)/(m+M)`

Номер: 1D0119

Установите соответствие и впишите ответ.

В момент времени t=0 шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью `vecυ` (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо малό. Принять потенциальную энергию равной нулю на уровне броска.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t₀ – время полёта).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
ЕГЭ физика
Б)

1) проекция скорости шарика υ_y
2) проекция ускорения шарика a_y
3) кинетическая энергия шарика
4) потенциальная энергия шарика

А Б

КЭС: 1.4.7 Потенциальная энергия. Потенциальная энергия материальной точки в однородном поле тяжести. Потенциальная энергия упруго деформированного тела
Тип ответа: Установление соответствия

Ответ:

34

Приведены проекции кинетической и потенциальной энергии. Полная механическая энергия остается постоянной.

Номер: 6EC514

Установите соответствие и впишите ответ.
ЕГЭ физика

Шарик массой m висел неподвижно на невесомой нерастяжимой нити длиной l. В результате толчка шарик приобрёл скорость `vecυ`, направленную горизонтально (см. рисунок), и начал совершать колебания в вертикальной плоскости.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче (g – ускорение свободного падения).

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
А) максимальная высота подъёма шарика относительно первоначального положения
Б) модуль силы натяжения нити в нижней точке траектории движения шарика

1) `m(g−υ^2/l)`
2) `υ^2/(2g)`
3) `(mυ^2)/(2g)`
4) `m(g+υ^2/l)`

А Б

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Установление соответствия

Ответ:

24

А) максимальная высота подъёма шарика относительно первоначального положения

`(mv^2)/2=mgh`

`h=(v^2)/(2g)`

Б) модуль силы натяжения нити в нижней точке траектории движения шарика

Натяжение нити равно:

Т = m (g+a)

А ускорение равно:

`a = (v^2)/R=(v^2)/l`

Тогда натяжение считается по формуле:

`Т = m (g+(v^2)/l)`

Номер: 2914DE

Установите соответствие и впишите ответ.
ЕГЭ физика

После удара в момент t=0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью `vecυ_0`, как показано на рисунке, и в момент времени t=t₀ вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.

ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
ЕГЭ физика
Б)

1)
кинетическая энергия E_к
2) проекция скорости υ_y
3) координата x
4) проекция силы тяжести на ось O_х

А Б

КЭС: 1.4.6 Кинетическая энергия материальной точки. Закон изменения кинетической энергии системы материальных точек
1.4.7 Потенциальная энергия. Потенциальная энергия материальной точки в однородном поле тяжести. Потенциальная энергия упруго деформированного тела
Тип ответа: Установление соответствия

Ответ:

32

Кинетическая энергия и скорость в начальный момент времени максимальные, сила тяжести постоянная, значит А это перемещение по оси X

Б - это скорость, которая в верхней точке меняет свое направление.

Номер: D200DE

Установите соответствие и впишите ответ.
ЕГЭ физика

После удара в момент t=0 шайба начинает скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью `vecυ_0`, как показано на рисунке, и в момент времени t=t₀
возвращается в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
ЕГЭ физика
Б)

1) кинетическая энергия E_к
2) проекция скорости υ_y
3) потенциальная энергия E_п
4) проекция результирующей силы F_x

А Б

Ответ:

42

Кинетическая энергия и скорость в начальный момент времени максимальные, сила тяжести постоянная, потенциальная энергия минимальная, значит А это проекция.

Б - это скорость, которая в верхней точке меняет свое направление.

Номер: 0D8856

Установите соответствие и впишите ответ.

Шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью `vecυ_0` (см. рисунок).

Сопротивление воздуха пренебрежимо малό. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t₀ – время полёта). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
ЕГЭ физика
Б)

1) проекция скорости шарика υ_y
2) проекция ускорения шарика a_y
3) кинетическая энергия шарика
4) потенциальная энергия шарика

А Б

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Установление соответствия

Ответ:

32

Кинетическая энергия в первоначальный момент максимальная, а вот ускорение в любой времени одно и тоже.

Номер: 9B4F94

Установите соответствие и впишите ответ.
Шайба массой m съезжает без трения из состояния покоя с вершины горки.
У подножия горки потенциальная энергия шайбы равна нулю, а модуль её импульса равен p. Каковы высота горки и потенциальная энергия шайбы на её вершине? Ускорение свободного падения равно g.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
А) высота горки
Б) потенциальная энергия шайбы на вершине горки

1) `p^2/(2m^2g)`
2) `p^2/(2mg)`
3) `p^2/(2m)`
4) `mp^2/(2g)`

А Б

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Тип ответа: Установление соответствия

Ответ:

13

Высота горки равна:

Выразим через потенциальную и кинетическую энергию
`mgh=(mv^2)/2`
отсюда высота:
`h = (mv^2)/(2mg) = p^2/(2mg)`

Номер: DB3508

Развернутый ответ (29)

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Автомобиль массой 1700 кг двигался
по дороге. Его положение на дороге изменялось согласно графику зависимости координаты от времени
(см. рисунок). Определите максимальную кинетическую энергию, которой автомобиль достиг при своём движении.

Решение:

85

Скорость тела определяется изменением его координаты с течением времени. Анализируя график зависимости координаты автомобиля от времени x(t) , видим, что в промежутке от 4 до 5 мин. его координата изменяется линейно и быстрее всего. Следовательно, в этот промежуток времени автомобиль движется равномерно с максимальной скоростью. Определим модуль максимальной скорости автомобиля:

Vmax = (300-900)/60= 10 м/с.

Таким образом, максимальная кинетическая энергия автомобиля равна

Ekmax = (mv^2)/2 = (1700*100)/2 = 85 кДж

Номер: 17257D

Дайте развернутый ответ.
Тележка массой 50 кг движется со скоростью 1 м/с по гладкой горизонтальной дороге. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик массой 50 кг догонит тележку и запрыгнет на неё с горизонтальной скоростью 2 м/с относительно дороги?

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса

Решение:

1,5

Складываем импульсы по формуле:
m1 *V1 + m2 *V1 = (m1 + m2) *V
Подставляем значения и вычисляем:
50 *1 + 50 *2 = (50 + 50) *V
Вычисляем скорость
V = 150/100=1,5 м/с

Номер: 136E1B

Дайте развернутый ответ. ²⁰²⁴
ЕГЭ физика

Автомобиль массой 1750 кг двигался по прямолинейному участку дороги вдоль оси OX. Координата автомобиля изменялась с течением времени согласно графику, приведённому на рисунке. Определите максимальную кинетическую энергию автомобиля на этом участке дороги.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Развернутый ответ

Решение:

87,5 кДж

Скорость тела определяется изменением его координаты с течением времени. Анализируя график зависимости координаты автомобиля от времени x(t) , видим, что в промежутке от 3 до 4 мин. его координата изменяется линейно и быстрее всего. Следовательно, в этот промежуток времени автомобиль движется равномерно с максимальной скоростью. Определим модуль максимальной скорости автомобиля:

Vmax = (300-900)/60= 10 м/с.

Таким образом, максимальная кинетическая энергия автомобиля равна

Ekmax = (mv^2)/2 = (1750*100)/2 = 87,5 кДж

Номер: 63FE2B

Дайте развернутый ответ.
Два пластилиновых шарика с массами 3m и m, летящие навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями, при столкновении слипаются. Каким был модуль скорости каждого из шариков перед столкновением, если сразу после столкновения скорость шариков стала равной 0,5 м/с? Временем взаимодействия шариков пренебречь.

Решение:

1 м/с

Сложение импульсов тела
m1 *V1 - m2 *V1 = (m1 + m2) *V

3m *v - m *v = (m + 3m) *0,5

2mv = 4m * 0,5

v = 2*0,1=1 м/с

Номер: 3B9FD0

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Льдинка находится в яме с гладкими стенками, в которой она может двигаться практически без трения. На рисунке приведён график зависимости потенциальной энергии льдинки от её координаты в яме. В некоторый момент времени льдинка находилась в точке А с координатой x=50 см и двигалась влево, имея кинетическую энергию, равную 2 Дж. Сможет ли льдинка выскользнуть из ямы? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии

Решение:

не вылетит

Надо сравнить потенциальную энергию в верхней точке склона ямы с кинетической энергией льдинки. Если кинетическая энергия будет выше потенциальной, то льдинка вылетит, если нет, - то нет.

Так как мы уже имеем по факту график необходимой потенциальной энергии, который описывается стенками ямы и с указанными номиналами, то можем сделать заключение, что для левого края надо обладать энергией порядка 5 Дж, для правого порядка 3,5 Дж, чтобы вылететь из ямы. У льдинки такой энергии нет, значит она не вылетит.

Ответ:

Номер: 49A293

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Нить, удерживающая лёгкую пружину в сжатом состоянии, внезапно оборвалась (см. рисунок).
На сколько сантиметров была сжата пружина жёсткостью 20 кН/м, если она сообщила бруску массой 20 г максимальную скорость 10 м/с? Трением бруска о поверхность и массой пружины пренебречь.

Решение:

1 см

Находим кинетическую энергию бруска:

Ek = (mV^2)/2

Ek = (0,02*10^2)/2 =1 Дж

Приравниваем к потенциальной энергии сжатой пружины. Потенциальная энергия сжатой пружины
`E = (k * x^2)/2`

`1 = (20000 * x^2)/2`

`2 = (20000 * x^2)`

`x^2 = 2/20000 =0,0001`

x = 0,01 м = 1 см

Номер: 24CD61

Дайте развернутый ответ.
Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60° и отпускают. В момент прохождения
шара через положение равновесия в него попадает пуля, летящая навстречу шару, которая пробивает его и продолжает двигаться горизонтально
(см. рисунок). Определите модуль изменения импульса пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39°. (Массу шара считать неизменной; диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити; cos39°=7/9.) Сопротивлением воздуха пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

ЕГЭ физика

КЭС: 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии

Решение:

-1 кг м/с

1 вариант

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчёта (ИСО) связанную с землей.

2. Тела движутся поступательно, размеры шарика малы по сравнению с размерами нити, а пуля еще меньше, поэтому будем описывать шарик и пулю моделью материальной точки.

3. Будем считать, что время соударения шарика и пули мало, а значит нить за это время не успевает заметно отклониться, поэтому в момент столкновения все силы направлены вертикально. Следовательно, в ИСО при попадании пули в шарик сохраняется горизонтальная составляющая импульса системы тел "шарик M + пуля m ".

4. После попадания пули в шарик при движении тел по вертикальной окружности механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергии тел. То есть

Eмех = Eкин+ Eпот

Так как изменения механической энергии тела в ИСО равно работе всех непотенциальных сил, приложенных к телу, а в данном случае такой силой является только сила натяжения нити (сопротивлением воздуха пренебрегаем), при этом в любой точке траектории сила натяжения нити перпендикулярна скорости, поэтому работа силы натяжения нити ⃗T равняется нулю.

5. За нулевой уровень потенциальной энергии примем уровень положения равновесия шара.

Решение

Потенциальная энергия на высоте h равна

En = Mgh = Mgl (1 − cosα),

где h – высота подъема, M – масса тела, l – длина нити, α – угол отклонения нити.
Кинетическая энергия в нижней точке

`Ek = (Mv_0^2)/2`

где v0 – скорость шара в нижней точке.
Запишем закон сохранения энергия для движения шарика вниз

`Mgl(1− cosα)= (Mv_0^2)/2 ⇒ v0 = sqrt(2g*l(1− cosα))`

Запишем закон сохранения импульс в момент удара и закон сохранения энергии после удара и до подъема на максимальную высоту

`{(Mv_0 − mv1 = Mu − mv_2),(M*u^2/2 = Mg*l (1 − cosβ)):}`

где h – высота подъема, m – масса пули, u – скорости шара после столкновения.
Тогда из первого уравнения

`m(v_2-v_1) = M (u-u_0)`

Из второго

`u = sqrt(2g*l(1− cosβ))`

Изменение импульса пули.

`Δp = mΔv = m(v_2− v_1)= M(u − v_0) = M (sqrt(2gl(1 − cosβ))− sqrt(2gl(1− cosα )) = 1 (sqrt(2*10*0,9 *2/9)-sqrt(2*10*0,9 *0,5)) = 1*-1=-1` кг м/с

2 вариант

Часть потенциальной энергии шара была передана пуле. Разница высот является как раз показателем изменения энергии. Необходимо сравнивать проекции на ось y, то есть на вертикальную нить, это и будет отражать изменение реакции пули.

Проекция нити связана с значением cos

cos39°=7/9
cos60°=1/2

Тогда найдем потенциальный энергии шара в его крайних точках

Еп = mg(h-h*cos60°)=1*10*0,9*0,5 = 4,5 Дж

Еп = mg(h-h*cos39°)=1*10*0,9*2/9 = 2 Дж

То есть можно посчитать скорость шара если он из своих крайних положений вернулся в нижнюю точку, через кинетическую энергию.

Так для левой верхней точки это:

`Ek = (mv^2)/2`

`2 = (1v^2)/2`

`v^2 = 4`

v= 2 м/с это скорость шара после попадания в него пули.

Для правой верхней точки

`Ek = (mv^2)/2`

`4,5 = (1v^2)/2`

`v^2 = 9`

v = 3 м/с это скорость шара до пули.

И получатся у нас надо найти разницу импульсов при этих скоростях:

`m*v_л - m*v_п = 3 - 2 = 1` кг * м/с изменение импульса

Номер: C594F9

Дайте развернутый ответ. ²⁰²⁴
Пластилиновый шарик в момент t = 0 бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом α к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно τ. С какой начальной скоростью υ₀ был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике
Тип ответа: Развернутый ответ

Решение:

Обоснование

Инерциальную систему отсчета свяжем с Землей. Шарики будем считать материальными точками, поскольку их размерами в условиях задачи можно пренебречь. Так как сопротивление воздуха не учитывается, то шарики до и после столкновения находятся в свободном падении и можно использовать формулы кинематики для тела, брошенного под углом к горизонту, и для тела, падающего вертикально. Для абсолютно неупругого столкновения шариков можно использовать закон сохранения импульса, так как время столкновения мало и действием внешней силы тяжести за это время можно пренебречь.

Составим рисунок с векторами сил

ЕГЭ физика
Столкновение шариков и последующий горизонтальный полет говорит о том, что первый шарик после соударения начал снижение, а излишки энергии были погашены шариком падающим вниз.

То есть проекция избыточной силы которая была у 1 шарика (брошенного под углом к горизонту), на ось Y равна силе падающего вертикального шарика.

Скорость для первого шарика в верхней точке будет равна.

`v_1(t) = v_(нач.)*sin∝ - g*t`

Для второго

`v_2(t) = - g*t`

Собственно как и говорилось ранее это скорости компенсируют друг друга. Тогда

`v_(нач.)*sin∝ - g*t - g*t = 0`

По факту 1 шарик поднималось время t c отрицательным ускорением g, теперь он полетит вниз с таким же ускорением.

То есть получается время τ = t

`v_(нач.)*sin∝ - g*τ - g*τ = 0`

`v_(нач.) = (2gτ)/(sin∝)`

Номер: 338EF9

Дайте развернутый ответ.
Небольшое тело массой M=0,99 кг лежит на вершине гладкой полусферы радиусом R=1 м. В тело попадает пуля массой m=0,01 кг, летящая горизонтально со скоростью υ₀=200 м/с, и застревает в нём. Пренебрегая смещением тела за время удара, определите высоту h, на которой это тело оторвётся от поверхности полусферы. Высота отсчитывается от основания полусферы. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

0,8 м

Обоснование

1. Систему отсчёта, связанную с Землёй, будем считать инерциальной. Тела можно считать материальными точками, так как их размеры пренебрежимо малы в условиях задачи.

2. При соударении для системы «пуля - тело» в ИСО выполняется закон сохранения импульса в проекциях на горизонтальную ось, так как внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) вертикальны.

3. При движении составного тела от вершины полусферы выполняется закон сохранения механической энергии, так как полусфера гладкая, и работа силы реакции опоры равна нулю (эта сила перпендикулярна скорости тела).

4. В момент отрыва обращается в нуль сила реакции опоры N⃗ .

5. Второй закон Ньютона выполняется в ИСО для модели материальной точки.

Решение

ЕГЭ физика

Запишем второй закон Ньютона в момент, когда шарик оторвется от поверхности сферы, это означает, что сила реакции опоры будет равна нулю, и ускорение будет создаваться только силой тяжести. Запишем второй закон Ньютона

`(m + M )g +N= (m + M )a_ц`,

где N – сила реакции опоры, aц – центростремительное ускорение.

Так как N = 0 , то с учетом формулы центростремительного ускорения

`a_ц = v^2/R`, где v – скорость составного тела, R – радиус полусферы.

Тогда второй закон Ньютона на ось x

`(m + M)g*cosα = ((m+M)v^2)/R`

С учетом того, что `cosα= h/R` имеем

`(gh)/R= v^2/R-⇒ v =sqrt(g*h)` (1)

Запишем закон сохранения импульса в момент, когда пуля касается бруска

p0 = p′

где
p0 = mv0 – импульс пули,
p′ = (M +m)*u – импульс составного тела после столкновения,
u – скорость после столкновения.

Закон сохранения импульса на ось x′

`mv_0 = (m + M)u`

Отсюда скорость после столкновения

`u = (mv_0)/(M + m)` (2)

Также запишем закон сохранения энергии

Ek1 +En1 = Ek2+ En2,

где `Ek1 = ((M+m-)u^2)/2` – кинетическая энергия после столкновения (на высоте R ),

En1 = (M +m)gR – потенциальная энергия тела на высоте R ,

Ek2 = ((M+m)v^2)/2 – кинетическая энергия на высоте h ,

En2 = (M+m)gh – потенциальная энергия на высоте h.

Расписав все слагаемые по формулам получим

`((m + M )u^2)/2 +(m+M)g*R =((m + M )u^2)/2 +(m+M)g*h `(3)

Подставим (1), (2) в (3)

`(Mv_0)/(2(M+m)^2) + g*R = (g*h)/2+gh`

Отсюда искомая величина

`h = 1/(3g) * (mv_0)/(M+m) + 2/3 R = 1/(3*10) *(0,01*200)/(0,99+0,01) + 2/3 *1 = 0,8 м`

Ответ: 0,8 м

Номер: 3D2308

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Пробирка массой М = 40 г, содержащая пары эфира, закрыта пробкой массой m = 10 г и подвешена в горизонтальном положении к штанге на лёгких параллельных нерастяжимых нитях одинаковой длины (см. рисунок). При нагревании пробирки пробка вылетает из неё со скоростью υ=4 м/с, а нити, если они достаточно коротки, сразу после этого одновременно обрываются. Найдите максимальную длину нитей L в этом случае, если каждая нить выдерживает нагрузку не более Т₀ = 0,3 Н. Массу паров эфира считать пренебрежимо малой величиной.

КЭС: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса

Решение:

20 см

Силы действующие на пробирку вдоль нити, определяются вторым законом Ньютона с учетом движения центра тяжести пробирки по окружности.

У нас образовалась центробежная сила `(Мv^2)/L от которой произошел обрыв нитей `

Скорость в это силе задается скоростью вырвавшейся пробки в 10 г со скоростью 4 м/с

По формуле сохранения импульсов можем найти скорость пробирки, и отсюда максимальную длину нити, так как центробежная силы в момент обрыва была равна максимальной нагрузке нитей, но так как нити две то Т = 0,3 + 0,3 = 0,6 Н

Также учтем влияние гравитационной составляющей от пробирки, то есть для обрыва нитей была достаточна сила - (Т - Mg), так как сила гравитация уже условно помогала разрывать нити.

Получается следующее равенство:

`Т - Mg = (Мv^2)/L`

Произведем расчеты по это логике.

Сравним импульс пробки и пробирки.

Мv = mv

0,04*v = 0,01 * 4

v = 0,04/0,04=1 м/с скорость пробирки.

Теперь выразим длину нити из центробежной силы

`Т - Mg = (Мv^2)/L`

`L = (Мv^2)/(Т - Mg)`

`L = (0,04*1^2)/(0,6 - 0,04*10)`

`L = (0,04)/(0,2)`

L = 0,2м = 20 см

Ответ: 20 см

Номер: 2C62B8

Дайте развернутый ответ.
Пушка, закреплённая на высоте 5 м, стреляет в горизонтальном направлении снарядами массой 10 кг. Вследствие отдачи её ствол сжимает на 1 м пружину жёсткостью 6⋅10³ Н/м, производящую перезарядку пушки. При этом на сжатие пружины идёт относительная доля η=1/6 энергии отдачи. Какова масса ствола, если дальность полёта снаряда равна 600 м? Сопротивлением воздуха при полёте снаряда пренебречь.

Решение:

...
Ответ:

Номер: 60B2BE

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Небольшая шайба после удара скользит вверх по наклонной плоскости из точки А (см. рисунок). В точке касания В наклонная плоскость без излома переходит в наружную поверхность горизонтальной трубы радиусом R=0,4 м. Если в точке А скорость шайбы превосходит υ₀=4 м/с, то в точке В шайба отрывается от опоры. Длина наклонной плоскости АВ L=1 м, угол α=30°.
Найдите коэффициент трения μ между наклонной плоскостью и шайбой.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: 5BCC1F

Дайте развернутый ответ.
Снаряд массой 4 кг, летящий со скоростью 400 м/с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая – в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличилась на 0,5 МДж. Найдите скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда.

Решение:

...
Ответ:

Номер: E7211F

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Шарик падает с высоты Н = 2 м над поверхностью Земли из состояния покоя. На высоте h = 1 м он абсолютно упруго ударяется о доску, расположенную под углом к горизонту (cм. рисунок). После этого удара шарик поднялся на максимальную высоту h₁ = 1,25 м от поверхности Земли. Какой угол α составляет доска с горизонтом? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решение:

...
Ответ:

Номер: B46C29

Дайте развернутый ответ.

Пружинное ружьё наклонено под углом a = 30° к горизонту. Энергия сжатой пружины равна 0,41 Дж. При выстреле шарик массой m = 50 г проходит по стволу ружья расстояние b = 0,5 м, вылетает и падает на расстоянии L от дула ружья в точке М, находящейся с ним на одной высоте (см. рисунок). Найдите расстояние L. Трением в стволе и сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: B8E9D0

Дайте развернутый ответ.
Пластилиновый шарик в момент t = 0 бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью υ₀ под углом α к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. На какое расстояние d по горизонтали переместятся шарики за время от столкновения шариков до их падения на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...

ЕГЭ физика
Ответ:

Номер: FDD351

Дайте развернутый ответ.
В маленький шар массой M = 230 г, висящий на нити длиной l = 50 см, попадает и застревает в нём горизонтально летящая пуля. Минимальная скорость пули υ0, при которой шар после этого совершит полный оборот в вертикальной плоскости, равна 120 м/с. Чему равна масса пули? Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: 0EA255

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Пружинное ружьё наклонено под углом α к горизонту. Энергия сжатой пружины равна E. При выстреле шарик проходит по стволу ружья расстояние b, вылетает и падает на расстоянии L от дула ружья в точке М, находящейся с ним на одной высоте (см. рисунок). Найдите массу шарика m. Трением в стволе и сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: 7CF459

Дайте развернутый ответ.
На горизонтальной поверхности неподвижно закреплена абсолютно гладкая полусфера радиусом R=2,5 м. С её верхней точки из состояния покоя соскальзывает маленькое тело. В некоторой точке тело отрывается от сферы и летит свободно. Найдите время свободного падения тела от момента отрыва до падения на поверхность. Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: 29FE54

Дайте развернутый ответ.
Два небольших шара массами m₁=0,2 кг и m₂=0,3 кг закреплены на концах невесомого стержня AB, расположенного горизонтально на опорах C и D (см. рисунок). Расстояние между опорами l=0,6 м, а расстояние AC равно 0,2 м. Чему равна длина стержня L, если сила давления стержня на опору D в 2 раза больше, чем на опору C? Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на систему тел «стержень и шары».

ЕГЭ физика

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: BE3A9E

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Маленькие шарики, имеющие массы M и m=60 г, соединены друг с другом стержнем пренебрежимо малой массы. Полученная гантель помещена в неподвижную сферическую выемку радиусом R так, что шарик M находится в нижней точке выемки, а шарик m касается стенки выемки на высоте R от этой точки (см. рисунок). Коэффициент трения между шариком M и дном выемки μ=0,3, трение между шариком m и стенкой выемки отсутствует. При каких значениях M гантель покоится в показанном на рисунке положении? Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на гантель.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: DA269B

Дайте развернутый ответ.
В маленький шар массой M = 250 г, висящий на нити длиной l = 50 см, попадает и застревает в нём горизонтально летящая пуля массой m = 10 г. При какой минимальной скорости пули шар после этого совершит полный оборот в вертикальной плоскости? Сопротивлением воздуха пренебречь.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: EDA6E2

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Два шарика, массы которых m=0,1 кг и M=0,2 кг, висят, соприкасаясь, на нитях. Левый шарик отклоняют на угол 90° и отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Каково отношение количества теплоты, выделившегося в результате абсолютно неупругого удара шариков, к кинетической энергии шариков после удара? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

...
Ответ:

Номер: 049666

Дайте развернутый ответ.
Ион с зарядом q=3,2⋅10⁻¹⁹ Кл и массой m=1,5⋅10⁻²⁵ кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и после этого попадает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл, в котором движется по окружности радиусом R. Определите R. Считать, что установка находится в вакууме. Силой тяжести и скоростью иона до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь.

КЭС: 1.4.5 Мощность силы
4.3 Физика атомного ядра

Решение:

...
Ответ:

Номер: 030E68

Дайте развернутый ответ.
Снаряд массой 2 кг разорвался в полёте на две равные части, одна из которых продолжила движение в направлении движения снаряда, а другая – в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличилась за счёт энергии взрыва на величину ΔE. Модуль скорости осколка, летящего по направлению движения снаряда, равен 900 м/с, а модуль скорости второго осколка – 100 м/с. Найдите величину ΔE. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Решение:

...
Ответ:

Номер: 88406D

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Небольшой кубик массой m=1 кг начинает скользить с нулевой начальной скоростью по гладкой горке, переходящей в «мёртвую петлю» радиусом R=2 м (см. рисунок). С какой высоты Н был отпущен кубик, если на высоте h=2,5 м от нижней точки петли сила давления кубика на стенку петли F=5 Н? Сделайте рисунок с указанием сил, поясняющий решение.

Решение:

...
Ответ:

Номер: 01DB3F

Дайте развернутый ответ.
Брусок массой m скользит по горизонтальной поверхности стола и нагоняет брусок массой 4m, скользящий по столу в том же направлении. В результате неупругого соударения бруски слипаются. Их скорости перед ударом: υ₀=5 м/с и `υ_0/2`.
Коэффициент трения скольжения между брусками и столом μ=0,5.
На какое расстояние от места соударения переместятся слипшиеся бруски к моменту, когда их скорость станет равна 25υ0?
Влиянием силы трения со стороны стола на столкновение брусков пренебречь.

Решение:

...
Ответ:

Номер: 888D31

Дайте развернутый ответ.
ЕГЭ физика

Маленький шарик массой m = 0,5 кг подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной l = 0,8 м, которая разрывается при силе натяжения T₀=8,6 Н. Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском, лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Скорость бруска после удара u = 0,4 м/с. Какова масса M бруска? Считать, что брусок после удара движется поступательно.

Решение:

2,5 кг

1. Непосредственно перед обрывом нити в момент прохождения положения равновесия шарик движется по окружности радиусом l со скоростью v. В этот момент действующие на шарик сила тяжести mg и сила натяжения нити Т0 направлены по вертикали и вызывают центростремительное ускорение шарика (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в проекциях на ось Оу инерциальной системы отсчёта Оху, связанной с Землей:

`(mv^2)/l=T_0-mg` , откуда `v = sqrt((T_0/m - g)*l)`

ЕГЭ физика

2. При прохождении положения равновесия нить обрывается, и шарик, движущийся горизонтально со скоростью v, абсолютно неупруго сталкивается с покоящимся бруском. При столкновении сохраняется импульс системы «шарик + брусок». В проекциях на ось Ох получаем:

`mv = m/(M+m) * v = m/(M+m)*sqrt((T_0/m - g)*l)`,

где u — проекция скорости бруска с шариком после удара на ось Ох. Отсюда:

`M = sqrt((ml(T_0 - mg))/u) - m`

и

`M = sqrt((0,5*0,8*(8,6 - 0,5*10g))/0,4) - 0,5 = 2,5` кг

Ответ: 2,5 кг

Номер: 587384

Дайте развернутый ответ.
Два шарика подвешены на вертикальных тонких нитях так, что они находятся на одной высоте. Между шариками находится сжатая и связанная нитью пружина. При пережигании связывающей нити пружина распрямляется, расталкивает шарики и падает вниз.
В результате нити отклоняются в разные стороны на одинаковые углы. Во сколько раз одна нить длиннее другой, если отношение масс `m_2/m_1`= 1,5? Считать величину сжатия пружины во много раз меньше длин нитей.

КЭС: 1.4 Законы сохранения в механике

Решение:

2,25

Решение.

После пережигания нити пружина распрямится, сообщая шарикам начальные скорости v1 и v2. Запишем закон сохранения импульса для системы шариков в проекциях на ось х (см. рисунок):

0 = -m1v1+m2v2

ЕГЭ физика

Для описания дальнейшего движения каждого шарика воспользуемся законом сохранения полной механической энергии:

`(m_1v_1^2)/2=m_1gh_1=m_1gL_1(1-cos∝)`

`(m_2v_2^2)/2=m_2gh_2=m_2gL_2(1-cos∝)`

Поделив эти равенства друг на друга почленно, получим:

`L_1/L_2=(v_1/v_2)^2`

Из закона сохранения импульса следует, что v_1/v_2=m_1/m_2. Поэтому

`L_1/L_2=(m_1/m_2)^2 = 1,5^2=2,25`

Ответ: 2,25.

Обоснование

1. Рассмотрим задачу в системе отсчёта, связанной с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной (ИСО).

2. Шарики имеют малые размеры по сравнению с длиной нити, поэтому описываем их моделью материальной точки.

3. При пережигании нити пружина толкает оба шарика, действуя на шарики внутренней силой — силой упругости, все внешние силы, действующие на систему двух шариков, направлены вертикально (силы тяжести и натяжения нитей), поэтому сохраняется горизонтальная проекция импульса системы шариков, поскольку импульс пружины пренебрежимо мал из-за её малой массы.

4. В процессе движения каждого шарика на нити к верхней точке своей траектории на каждый из них действуют сила тяжести mg и сила натяжения нити Т. Изменение механической энергии шарика в ИСО равно работе всех непотенциальных сил, приложенных к нему. В данном случае единственной такой силой является сила натяжения нити Т. В каждой точке траектории , где v — скорость шарика, поэтому работа силы Т равна нулю, а механическая энергия каждого шарика на этом участке его движения сохраняется.

Номер: AF318D

: Обновлено: 26 августа 2024

ЕГЭ по физике 2025. Теория и задания ФИПИ с ответами