Задание 5 ЕГЭ по физике: механика, выбор всех верных утверждений

Инструкция демоверсии-2026 формулирует правило дословно: «Ответом к заданиям 5, 6, 9, 10, 14, 15, 17, 18 и 20 является последовательность цифр. В заданиях 5, 9, 14 и 18 предполагается два или три верных ответа. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу без пробелов, запятых и других дополнительных символов в бланк ответов № 1». На практике это означает:

• в бланк идут только цифры номеров выбранных утверждений: 35, 134. Никаких запятых, пробелов, скобок, союза «и», единиц измерения;
• каждая цифра — в отдельной клеточке, начиная с первой, справа от номера задания; бланки заполняются чёрными чернилами (гелевая или капиллярная ручка);
• длина ответа — 2 или 3 цифры, других вариантов в этой линии нет;
• порядок цифр значения не имеет: 35 и 53 оцениваются одинаково. Но писать по возрастанию удобнее — так проще самому себя проверить;
• записи в черновике и в тексте самих КИМ при оценивании не учитываются — переносите ответ в бланк.

Уточнение, которое многих пугает зря: «Правила заполнения бланков ЕГЭ» требуют писать последовательность слитно, но там же сказано, что при оценивании разделительные символы, в том числе пробелы и запятые, игнорируются — ответы «14,5», «14-5» и «145» равноценны. Так что случайная запятая балл не отнимет. Отнимет — лишняя или недостающая цифра.

«Правильное выполнение каждого из заданий 5, 9, 14 и 18 оценивается 2 баллами. В этих заданиях предполагается два или три верных ответа. Задание считается выполненным верно, если ответ записан в той форме, которая указана в инструкции по выполнению задания, каждый символ присутствует в ответе, в ответе отсутствуют лишние символы. Порядок записи символов в ответе значения не имеет. Выставляется 1 балл, если только один из символов, указанных в ответе, не соответствует эталону (в том числе есть один лишний символ наряду с остальными верными) или только один символ отсутствует; во всех других случаях выставляется 0 баллов.»

Пусть эталон — 35 (два верных утверждения). Тогда:

Если эталон трёхцифровой, скажем 134, логика та же: 13 — 1 балл (не хватает одного), 1345 — 1 балл (один лишний), 135 — 1 балл (один символ не тот), а 1 или 15 — уже 0.

Равноускоренное прямолинейное движение вдоль оси $Ox$:

Средняя путевая скорость — $\upsilon_{\text{ср}} = \dfrac{s}{t}$ (весь путь на всё время), а не среднее арифметическое скоростей.

Графический словарь — то, ради чего ФИПИ ставит в это задание график:

• График $x(t)$: наклон касательной = проекция скорости $\upsilon_x$. Кривая идёт вверх — $\upsilon_x > 0$, вниз — $\upsilon_x < 0$, в максимуме или минимуме $\upsilon_x = 0$.
• Выпуклость графика $x(t)$ = знак ускорения: «чаша» (вогнутость вверх) — $a_x > 0$, «купол» — $a_x < 0$, прямая — $a_x = 0$.
• График $\upsilon_x(t)$: наклон = проекция ускорения $a_x$; площадь под графиком = проекция перемещения $\Delta x$ (площадь ниже оси идёт со знаком минус).
• Перемещение по графику $x(t)$ — это разность координат: $\Delta x = x_2 - x_1$, а не длина кривой.

Проекция и модуль — не одно и то же:

• проекция $\upsilon_x$ может быть отрицательной, модуль $|\vec\upsilon|$ — никогда;
• тело разгоняется, когда $\upsilon_x$ и $a_x$ одного знака, и тормозит, когда знаки разные, — вне зависимости от того, положительны они или отрицательны;
• «модуль скорости уменьшается» и «проекция скорости уменьшается» — разные утверждения: при $\upsilon_x$ от $-2$ до $-5$ м/с проекция убывает, а модуль растёт.

Второй закон Ньютона — рабочий инструмент почти любого утверждения про силы:

Силы, которые встречаются в задании 5:

• тяжести: $F_{\text{т}} = mg$, всегда вертикально вниз, $g = 10\ \text{м/с}^2$ (значение дано в справочных данных КИМ);
• упругости: $F_{\text{упр}} = k|x|$, где $x$ — деформация, а не длина пружины;
• трения скольжения: $F_{\text{тр}} = \mu N$; трения покоя — $F_{\text{тр.п}} \le \mu N$, и она равна по модулю внешней силе, пока тело покоится;
• всемирного тяготения: $F = G\dfrac{m_1 m_2}{r^2}$, $G = 6{,}7\cdot 10^{-11}\ \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{кг}^2$;
• реакции опоры $N$ и натяжения нити $T$ — не «формулы», а неизвестные, которые находятся из второго закона Ньютона.

Что здесь чаще всего ломается:

• Вес и сила тяжести — разные вещи. Сила тяжести приложена к телу и равна $mg$ всегда; вес приложен к опоре или подвесу и равен $mg$ только в покое или при равномерном прямолинейном движении.
• Третий закон Ньютона: $\vec F_{12} = -\vec F_{21}$. Если мост давит на грузовик силой 50 кН вверх, то грузовик давит на мост силой 50 кН вниз — по модулю ровно столько же.
• Трение покоя ≠ $\mu N$. Пока тело не поехало, сила трения равна внешней силе; формула $\mu N$ даёт лишь её максимум. Утверждения формата «в момент 1,5 с сила трения равна 1,5 Н» проверяются именно этим.

Это самая «дорогая» тема линии: по данным ФИПИ за 2025 год средний процент выполнения заданий на анализ движения автомобиля по закруглённому мосту — 45 %, худший результат внутри механики. Формулы при этом простые:

При равномерном движении по окружности модуль скорости постоянен, но вектор скорости меняет направление, поэтому ускорение не равно нулю: оно направлено к центру окружности и перпендикулярно скорости. Отсюда и главный вывод: равнодействующая сил тоже не равна нулю и направлена туда же, к центру.

Верхняя точка выпуклого моста (центр кривизны — внизу):

Нижняя точка вогнутого моста (центр кривизны — вверху):

На выпуклом мосту водитель «легчает» (при $\upsilon^2 = gR$ вес обращается в ноль), в низине вогнутого — «тяжелеет». Сила, с которой автомобиль действует на мост, по третьему закону Ньютона равна $N$ и направлена вниз. Проверяя утверждение о направлении равнодействующей, помните: она смотрит к центру кривизны, то есть на выпуклом мосту — вниз, а не вверх.

Отдельного раздела «Гидростатика» в кодификаторе нет: закон Паскаля, давление столба жидкости и закон Архимеда входят в тему 1.3 «Статика» — и, значит, тоже могут попасть в задание 5.

Условия равновесия твёрдого тела:

Здесь $l$ — плечо, то есть расстояние от оси до линии действия силы, а не до точки её приложения.

Давление и выталкивающая сила:

Условие плавания тела:

Из этой пропорции сразу читаются все «плавательные» утверждения. Если тело плавает, погружена доля объёма, равная отношению плотностей: брусок с $\rho_{\text{т}} = 500\ \text{кг/м}^3$ в воде погружён ровно наполовину.

Ловушки темы:

• В $F_{\text{А}}$ входит объём погружённой части, а не всего тела. Для плавающего тела удобнее считать наоборот: $F_{\text{А}} = mg$, то есть архимедова сила равна весу тела.
• Менее плотная жидкость — бо́льшая осадка. При замене воды ($1000\ \text{кг/м}^3$) на подсолнечное масло ($900\ \text{кг/м}^3$) плавающее тело погрузится глубже, потому что для того же веса нужен больший вытесненный объём. Плотности воды, масла, керосина, древесины, алюминия, железа и ртути даны в справочных данных КИМ — заучивать их не нужно.
• Давление на глубине зависит только от $h$, плотности жидкости и внешнего давления — но не от формы сосуда и не от площади дна.

Импульс и связь с силой:

Энергия, работа, мощность:

Полная механическая энергия $E = E_{\text{к}} + E_{\text{п}}$ сохраняется, если работают только консервативные силы (тяжести, упругости). При наличии трения она убывает, и убыль равна модулю работы силы трения:

Что проверяют утверждения:

• Квадратичность кинетической энергии. Скорость выросла вдвое — $E_{\text{к}}$ выросла вчетверо, а импульс — только вдвое. Это любимая проверка составителей.
• Изменение импульса считается как $\Delta p = m(\upsilon_2 - \upsilon_1)$, причём с проекциями: при развороте тела импульс меняется на $2m\upsilon$, а не на ноль.
• Работа силы тяжести не зависит от формы траектории и равна $-\Delta E_{\text{п}}$; работа силы, перпендикулярной перемещению (например, силы натяжения нити маятника), равна нулю.
• Импульс сохраняется, а механическая энергия — нет. При абсолютно неупругом ударе часть кинетической энергии уходит во внутреннюю; закон сохранения импульса при этом работает.

Гармоническое колебание и его параметры:

Периоды двух школьных маятников:

Энергия колебаний и волна:

Карта колебания — то, что нужно держать в голове:

Ловушки темы:

• Период не зависит от амплитуды — ни у пружинного маятника, ни у математического; период математического не зависит ещё и от массы груза. Рассуждение «амплитуды разные, значит и периоды разные» ложно.
• Одинаковый период не означает одинаковую энергию. При равных массах равные периоды дают равные жёсткости, но $E = kA^2/2$: вдвое большая амплитуда — это вчетверо большая энергия колебаний.
• Сила натяжения нити маятника не постоянна: $T_{\text{нити}} = mg\cos\alpha + \dfrac{m\upsilon^2}{L}$. Она минимальна в крайних точках и максимальна в положении равновесия, так что при движении к равновесию натяжение растёт.
• Полный период — это возврат «туда и обратно». От крайней точки до положения равновесия проходит $T/4$, до противоположной крайней точки — $T/2$, до исходной точки — $T$.
• Потенциальная и кинетическая энергия колеблются с вдвое меньшим периодом, чем координата: за один период координаты каждая из них дважды достигает максимума.

Спецификация объединяет их явно: «В заданиях на множественный выбор 5, 9, 14 и 18 предполагается два или три верных ответа». У всех четырёх — 2 балла, ответ последовательностью цифр, порядок не важен и один и тот же критерий частичного балла. Отличаются только раздел курса и уровень сложности. Освоив метод «пять независимых вердиктов», вы закрываете сразу 8 первичных баллов из 45 — почти пятую часть работы.

• Задание 1 — кинематика «поштучно»: равномерное и равноускоренное движение. Те же графики, но с одним вопросом вместо пяти.
• Задание 2 — законы Ньютона, силы тяготения, упругости и трения: фундамент для «силовых» утверждений задания 5.
• Задание 3 — законы сохранения импульса и энергии.
• Задание 4 — статика, гидростатика, колебания и волны: закрывает оставшуюся часть механики.
• Задание 6 — ближайший сосед: та же механика и то же требование «анализировать процессы», но базовый уровень, другой формат (соответствие или изменение величин) и позиционный критерий, где порядок цифр важен.
• Задание 22 и задание 26 — расчётные задачи по механике части 2. В задании 26 обоснование выбора физической модели оценивается отдельным критерием, а разбор пяти утверждений в задании 5 — это, по сути, пять коротких обоснований, то есть прямая тренировка того же навыка.

Заведите одну карточку с «графическим словарём»: наклон $x(t)$ — это $\upsilon_x$, выпуклость — знак $a_x$, наклон $\upsilon_x(t)$ — это $a_x$, площадь под $\upsilon_x(t)$ — это $\Delta x$. Каждый день решайте по 5–6 заданий с графиками и таблицами. Обязательное требование к себе: по каждому из пяти пунктов писать однострочное обоснование, а не просто отмечать номера. Цель недели — перестать путать проекцию с модулем.

Отдельно отработайте самую слабую тему линии — криволинейное движение. Выведите руками $N = m(g \pm \upsilon^2/R)$ для выпуклого и вогнутого моста и проговорите, куда направлена равнодействующая в каждом случае. Дальше — задания на второй закон Ньютона, трение (покоя и скольжения), импульс и энергию. Полезное упражнение: взять любое ложное утверждение из решённой задачи и переформулировать его так, чтобы оно стало верным — это быстро показывает, где именно проходит граница.

Закройте оставшиеся темы: маятники (что зависит и что не зависит от амплитуды и массы), превращения энергии при колебаниях, закон Архимеда и условие плавания. Затем переходите в режим экзамена: 5–7 заданий подряд, не больше 6 минут на каждое, ответ записывается сразу в «бланк» — цифры подряд, без разделителей. Отдельно ведите учёт «одноцифровых промахов»: каждый такой случай — это потерянный балл, который отделяет 1 от 2. И один раз прорешайте вперемешку задания 5, 9, 14 и 18 — метод у них общий, а темы разные, и переключаться между ними полезно тренировать заранее.