Задание 5

Механика: анализ процессов и явлений (изменение величин) · 85 заданий

Задание №5
№5
На рисунке приведены зависимости координат x двух грузов 1 и 2 от времени t в процессе их малых колебаний на гладкой горизонтальной плоскости. Грузы и…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из сост…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
Тело совершает гармонические колебания вдоль оси Ох. В таблице приведены координаты этого тела через равные промежутки времени. Из приведённого ниже с…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t. Из приведённого ниже списка выберите все верные утвер…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №5
№5
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён лёгкой горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от по…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения F_тр от угла наклона плоскости к г…
Сила трения
Задание №5
№5
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t = 0. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости…
Свободное падение
Задание №5
№5
В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и совершающего незатухающие колебания вдоль горизонтальной оси Ох, в различ…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
На рисунке приведены графики зависимости проекции v_x скорости от времени t для двух тел А и В, движущихся вдоль оси Ох. Выберите все верные утвержден…
Скорость материальной точки
Задание №5
№5
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения F_тр от угла наклона плоскости к г…
Сила трения
Задание №5
№5
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t = 0. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости…
Свободное падение
Задание №5
№5
На рисунке приведены графики зависимости проекции v_x скорости от времени t для двух тел А и В, движущихся вдоль оси Ох. Выберите все верные утвержден…
Скорость материальной точки

Задание №5 — Равномерное прямолинейное движение

В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой m = 500 г из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути, пройденного телом, от времени.

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

Какие выводы соответствуют результатам эксперимента?

1) Первые 3 с тело двигалось равномерно, а затем оно двигалось равноускоренно.
2) Скорость тела в момент времени 4 с равнялась 8 м/с.
3) Кинетическая энергия тела в момент времени 3 с равна 12 Дж.
4) Равнодействующая сил, действующих на тело, всё время возрастала.
5) За первые 3 с суммарная работа сил, действующих на тело, равна 9 Дж.

Правильный ответ

Пояснение

Дано: m = 500 г = 0,5 кг; v₀= 0 м/с; t₃= 3 c; t₄ = 4 c; l₃= 9 м

Решение:
1) Анализ утверждения: В течение первых 3 с движение было равномерным, после чего стало равноускоренным. Ошибочно.
За стартовую секунду объект преодолел 1 м, тогда как за следующую — уже 3 м, что указывает на переменный характер скорости.

2) Анализ утверждения: К моменту времени 4 с скорость объекта достигла 8 м/с. Справедливо.
Представленные в таблице данные соответствуют следующей закономерности:
$l = \frac{at^{2}}{2}$
$a = \frac{2 l}{t^{2}}$
$a = \frac{2 \cdot 1}{1^{2}} = 2 м / с^{2}$
Расчет для остальных моментов времени (2 с; 3 с; 4 с) подтверждает постоянство ускорения.
$v_{4} = v_{0} + at_{4}$
$v_{4} = 0 + 2 \cdot 4 = 8 м / с$

3) Анализ утверждения: Значение кинетической энергии тела в момент 3 с составляет 12 Дж. Ошибочно.
$v_{3} = v_{0} + at_{3}$
$v_{3} = 0 + 2 \cdot 3 = 6 м / с$
$E_{к} = \frac{m \cdot \left(v_{3}\right)^{2}}{2}$
$E_{к} = \frac{0{,}5 \cdot 6^{2}}{2} = 9 Дж$

4) Анализ утверждения: Величина равнодействующей силы, приложенной к телу, непрерывно увеличивалась. Ошибочно.
Поскольку ускорение остается неизменным на всем пути, модуль равнодействующей силы также постоянен.

5) Анализ утверждения: За начальный интервал в 3 с полная работа всех сил над телом составила 9 Дж. Справедливо.
$A = Fl_{3} = mal$
$A = 0{,}5 \cdot 2 \cdot 9 = 9 Дж$

Ответ: 25

Источник: ФИПИ