Задание №16 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Учитель на уроке провёл опыт по изучению движения тела по наклонной плоскости: шарик скатывался по наклонной плоскости из состояния покоя, причём фиксировались начальное положение шарика и его положения через каждую секунду после начала движения (см. рисунок).
|
|
Опыт 1 | Опыт 2 (увеличен угол наклона плоскости) |
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
Характер движения шарика зависит от силы трения.
Путь, пройденный шариком за 3 с в первом опыте, больше пути, пройденного за 3 с во втором опыте.
При увеличении угла наклона плоскости средняя скорость движения шарика увеличивается.
Характер движения шарика не зависит от его массы.
Движение шарика в обоих опытах является неравномерным.
Правильный ответ
35
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи необходимо проанализировать представленные рисунки опытов, опираясь исключительно на зафиксированные экспериментальные данные (положения шарика через равные промежутки времени ).
Проанализируем каждое утверждение:
1) Характер движения шарика зависит от силы трения. Хотя в физике это утверждение верно, из данного эксперимента мы не можем сделать такой вывод. В опытах не менялась шероховатость поверхности или материал шарика, поэтому влияние силы трения не исследовалось. Утверждение не соответствует результатам наблюдений.
2) Путь, пройденный шариком за 3 с в первом опыте, больше пути, пройденного за 3 с во втором опыте. По рисункам видно, что во втором опыте (при большем угле наклона) шарик за каждую секунду проходит большее расстояние, чем в первом. Следовательно, суммарный путь за 3 секунды во втором опыте будет значительно больше. Утверждение неверно.
3) При увеличении угла наклона плоскости средняя скорость движения шарика увеличивается. Средняя скорость рассчитывается по формуле . Сравнивая положения шарика через одинаковые промежутки времени (например, через 3 секунды), мы видим, что во втором опыте пройденный путь больше, чем путь в первом опыте за то же время. Так как , то и . Утверждение верно.
4) Характер движения шарика не зависит от его массы. В описании опыта не сказано, что учитель менял шарики на тела другой массы. Поскольку масса объекта оставалась неизменной (или её изменение не фиксировалось), сделать вывод о зависимости или независимости движения от массы на основе этого эксперимента нельзя. Утверждение не соответствует результатам наблюдений.
5) Движение шарика в обоих опытах является неравномерным. При равномерном движении тело за равные промежутки времени проходит равные отрезки пути. На рисунках отчетливо видно, что расстояние между последовательными положениями шарика увеличивается с каждой секундой (путь за вторую секунду больше, чем за первую, и т.д.). Это признак ускоренного, то есть неравномерного движения. Утверждение верно.
Таким образом, результатам экспериментов соответствуют утверждения № 3 и № 5.
Ответ: 35
Источник: ФИПИ