В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси Ох, в различные моменты времени.
| t, с | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| x, мм | 0 | 5 | 9 | 12 | 14 | 15 | 14 | 12 | 9 | 5 | 0 | –5 | –9 | –12 | –14 | –15 | –14 |
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 2,0 с минимальна.
4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 3,0 с минимальна.
Проверим правильность утверждений.
1) В момент времени 1,0 с деформация пружины максимальна, и, значит, максимальна её потенциальная энергия. Утверждение 1 верно.
2) Из таблицы видно, что за время от 0,0 до 2,0 с совершилась половина колебания, значит, период равен 4 с. Утверждение 2 верно.
3) В момент времени 2,0 с шарик проходит положение равновесия. В этот момент его скорость и кинетическая энергия максимальны. Утверждение 3 неверно.
4) Из таблицы видно, что максимальное отклонение от равновесия составляет 15 мм. Утверждение 4 неверно.
5) Полная механическая энергия маятника постоянна. Утверждение 5 неверно.
Источник задания: Решение 2440. ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.
Задание 5. Шарик, прикреплённый к пружине, совершает гармонические колебания вдоль горизонтальной оси Ох. В таблице представлены данные о его положении в различные моменты времени.
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, описывающих этот процесс.
1) Амплитуда колебаний шарика равна 1,5 см.
2) Период колебаний шарика равен 1,0 с.
3) Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,5 с максимальна.
4) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с минимальна.
5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 1,5 с минимальна.
1) Амплитуда колебаний – это максимальное отклонение шарика от точки равновесия. В данном случае шарик колеблется относительно оси Ox и его максимальное отклонение относительно этой оси составляет 15 мм, то есть 1,5 см.
2) Период колебаний – это время одного полного колебания. При полном колебании шарик пройдет сначала в положительную область, а затем, в отрицательную область и завершит его при значении x = 0. Так как колебание гармоническое, то половина периода – это время между двумя соседними значениями x = 0 и составляет 1 с. Следовательно, одно полное колебание равно 2 с.
Демонстрационный вариант ЕГЭ 2019 г. – задание №5.
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t.
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) В точке A проекция скорости тела на ось Ox равна нулю.
2) Проекция перемещения тела на ось Ox при переходе из точки B в точку D отрицательна.
3) На участке BC скорость тела уменьшается.
4) В точке A проекция ускорения тела на ось Ox отрицательна.
5) В точке D ускорение тела и его скорость направлены в противоположные стороны.
Ответ: 13
Демонстрационный вариант ЕГЭ 2018 г. – задание №5. В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси Ох, в различные моменты времени.
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 2,0 с минимальна.
4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 3,0 с минимальна.
Решение:
1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
Ответ: 12
Демонстрационный вариант ЕГЭ 2017 г. – задание №5
На шероховатой поверхности лежит брусок массой 1 кг. На него начинает действовать горизонтальная сила F → "> F, направленная вдоль поверхности и зависящая от времени так, как показано на графике слева. Зависимость работы этой силы от времени представлена на графике справа. Выберите два верных утверждения на основании анализа представленных графиков.
1. Первые 10 с брусок двигался с постоянной скоростью.
2. За первые 10 с брусок переместился на 20 м.
3. Сила трения скольжения равна 2 Н.
4. В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянным ускорением.
5. В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянной скоростью.
Решение:
Из правого графика видно, что в первые 10 с работа силы была равна нулю, значит, брусок покоился. Первое и второе утверждения неверны.
В интервале времени от 12 до 20 с сила была постоянна, а работа возрастала линейно. Значит, мощность силы постоянна, и тогда N=Fv (N- мощность, F- сила, v-скорость), следовательно, скорость бруска была постоянна. Пятое утверждение верно, четвёртое утверждение неверно.
Раз движение было равномерным сила трения равна силе F, т. е. 2 Н. Третье утверждение верно.
Ответ: 35
Досрочный вариант ЕГЭ 2016 г. – задание №5
На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы(резонансная кривая). Частота вынуждающей силы вначале была равна 0,5 Гц, а затем стала равна 1,0 Гц.
Во сколько раз изменилась при этом амплитуда установившихся вынужденных колебаний маятника?
Решение:
Как видно из графика амплитуда увеличилась с 2 см до 10 см, т. е. в 5 раз.