Все о задании 5 физика егэ. Подготовка к ЕГЭ по физике: примеры, решения, объяснения. Продолжительность ЕГЭ по физике

Каждый год в школьную программу вводятся изменения. Не стал исключением и этот 2019-2020 год. С этого года тестирование будут сдавать не только в 9 и 11 классе, но и при переходе из начальной школы в пятый класс. Так, в 2017 году нужно было сдать два обязательных экзамена по русскому и математике. Ожидается, что школьникам, которые будут сдавать ГИА после 9 класса, придется выбирать еще два предмета. Кроме того, в 2019 году появится еще и третий предмет по выбору, а к 2020 году придется сдавать шесть экзаменов – два обязательных и четыре на выбор.

На данный момент законопроект обсуждается в ГД России. По словам главы Рособрнадзора, выпускникам девятых классов волноваться не стоит. Серьезных изменений в ГИА и ОГЭ, который на данный момент является прототипом ЕГЭ после 11 класса, не произойдет. Нужно будет сдать русский и математику и два экзамена на свой выбор.

Но вот после 2016 года изменения неизбежны. В 2014 году отменили обязательные предметы по выбору, что объясняется тем, что школьников, которые желают сдать не только русский и математику, стало меньше. Так, в 2015 году обществознание сдавало только 9%, экзамен по биологии – 3,5%, а по физике – всего 4,1%. Министерство образования и науки считает, что нужно срочно менять положение вещей. Поэтому они увеличивают количество предметов, по которым будут экзамены.

Что придется сдавать по ГИА в 9 классе

Итак, после девятого класса теперь придется сдавать четыре предмета. Причем в 2017 году существенного влияния на оценки в аттестате курс 9-летнего обучения, они не окажут. Однако экзамены будут принимать гораздо строже. Но в 2017 они могут существенно изменить итоговые оценки в этом документе. Постепенно к 2019 году за курс 9-летнего школьного обучения придется сдавать уже шесть предметов – два обязательных и 4 на выбор.

Кроме того, обязательным тестирование будет и в начальной школе. Теперь после 4 класса придется сдавать экзамен за курс начальной школы. Более того, начиная с 2016 года, они станут обязательными. Несмотря на то что в Госдуме ведутся дебаты по поводу этих изменений, Минобрнауки настроено решительно.

Что готовят в 2017 году для выпускников 11 классов

В обязательном порядке придется сдавать ЕГЭ по русскому и математике. Причем ожидается, что по русскому и литературе придется писать сочинение, как это было до введения ЕГЭ. В качестве дополнительных предметов можно выбрать общеобразовательные предметы, которые нужны будут для поступления в ВУЗ. Это может быть литература, физика, химия.

В планах ведомства постепенное расширение экзаменов. Ожидается, что, возможно, придется сдавать в устной форме английский, иностранный и некоторые другие предметы. Если до этого года у школьника была фактически только одна попытка сдать ЕГЭ, то после 2016 года введут некоторые послабления. При неудачном результате экзамена его можно будет пересдать три раза. Подобное решение объясняется тем, что учитывается психологическая нагрузка во время экзамена.

Также планируется убрать вопросы, которые дают подсказку школьнику, и ответ можно угадывать. Поэтому текстовая часть может исчезнуть из ЕГЭ по русскому, математике и при сдаче литературы.

Максимальный балл вырастет

В этом учебном году нужно было набрать достаточно большое количество баллов для того, чтобы пройти на бюджет в ВУЗ. В 2016 году баллы по русскому, иностранному и математике, а также по естествознанию были увеличены. В 2017 году на выпускных придется сдавать сочинение. Баллы по ЕГЭ также увеличат. Большую сложность будет представлять выпускное сочинение, которое придется писать в условиях, максимально приближенных к ЕГЭ.

Результаты этого экзамена очень важны и будут являться допуском к остальным предметам, которые вынесены в качестве выпускных испытаний. Особенность сочинения в том, что сдавать его будут в декабре месяце, а оценки будут ставить, как в институтах – «зачет» или «незачет». Если школьник не смог сдать сочинение, то ему дадут возможность пересдать его. Однако если и эта попытка будет неудачной, то экзамены придется сдавать только на следующий год. К ЕГЭ ученика не допустят.

Какие новшества ждут в 2017 году

Ожидается, что по гуманитарным дисциплинам вопросов, которые подразумевают устный ответ, станет больше. Кроме того, уровень сложности экзамена по математике изменится. Для тех, кто планирует поступать в ВУЗы технической направленности, будет предложено сдавать продвинутый вариант тестов. А тем, кто в гуманитарные, – базовый.

Тем не менее теперь придется сдавать ЕГЭ в два этапа. Это будет предварительное и обязательное тестирование. Первая попытка сдать экзамен будет 21 марта. Основной акцент будет сделан на предметы, которые сдаются по выбору. Это может быть обществознание, география или литература. Благодаря такому подходу выпускные экзамены для 11-классников закончатся до 30 июня.

Если школьник не справился с тестами, то он сможет пересдать ЕГЭ и в сентябре. В эти же сроки разрешается сдать экзамены и тем, кто пропустил экзамен по болезни или иной причине. В 9 классе сдавать выпускные начнут с 20 апреля, когда начнется досрочное тестирование. Основная часть экзамена будет проводиться почти на протяжение месяца, с 26 мая по 21 июня. Для тех, кто не сдал выпускные в 9 классе, будет возможность пересдать в первые две недели августа.

Поэтому к сдаче экзамена нужно готовиться максимально серьезно, особенно тем учащимся, которые имеют сложности в учебе. Сегодня для этого Минобрнауки предлагает пакет методических пособий по предметам, которые содержат важные указания и нужные рекомендации.

Есть ли шанс обойтись без ЕГЭ

ЕГЭ – это мостик между школой и институтом. С 2001 года, когда этот экзамен только тестировался, ведутся жаркие споры. С одной стороны, ЕГЭ серьезно критикуют, поскольку он не способен объективно показать знания школьника по предметам. А с другой – тестирование становится обязательным не только для тех, кому предстоит получить аттестат зрелости, но и при поступлении в среднюю школу.

Задание 5. В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Ох движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости V этого тела от времени t.

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) В промежутке времени от 80 до 100 с тело переместилось на 30 м.

3) В момент времени 90 с модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равна 1,5 Н.

4) В промежутке 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.

Решение.

1) Из рисунка видно, что за время 80-60=20 секунд скорость уменьшилась ровно на одно деление по вертикали, а за время 100-80=20 секунд – на три деления по вертикали. Так как интервал времени одинаковый в обоих случаях, то модуль в первом случае в 3 раза меньше модуля ускорения второго случая.

2) В интервале времени от 80 до 100 секунд модуль средней скорости равен м/с, следовательно, тело прошло метров.

3) На 90-й секунде тело движется с ускорением по модулю м/с2. Так как масса тела 20 кг, то на тело действует сила, равная Н.

4) Импульс тела равен , и так как на 80-й секунде скорость меньше, чем на 60-й, то импульс тела падает, а не увеличивается.

5) Кинетическая энергия равна . В момент времени 10 с, кинетическая энергия равна , а на 20-й секунде , то есть она увеличилась в раза.

Ответ: 25.

Задание 5. На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: A и B, движущихся по прямой, вдоль которой направлена ось Ох. Выберите два верных утверждения о характере движения тел.

1) Тело А движется равноускоренно, а тело В - равнозамедленно.

2) Скорость тела А в момент времени t = 5 с равна 20 м/с.

3) Тело В меняет направление движения в момент времени t = 5 с.

4) Проекция ускорения тела В на ось Ох положительна.

5) Интервал между моментами прохождения телом В начала координат составляет 6 с.

Решение.

1) Прямая линия для тела А направлена под 45 градусов, следовательно, тело движется с одной скоростью – равномерно. Тело В сначала движется с заметным ускорением, затем оно пропадает, а потом становится отрицательным, вследствие чего тело начинает двигаться в обратную сторону.

2) Из графика видно, что за 5 с тело А прошло 25 метров, следовательно, его скорость равна м/с.

3) В момент времени 5 с координата тела В начинает меняться в противоположную сторону, следовательно, оно начинает двигаться обратно.

4) Сначала ускорение тела В положительно, а затем, становится отрицательным.

5) Первый раз тело проходит начало координат при 2 с, а второй раз при 8 с, интервал времени составляет 8-2=6 с.

Ответ: 35.

Задание 5. Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого равен 40 м, со скоростью 36 км/ч. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующие движение автомобиля в этот момент времени, и укажите их номера.

1) Равнодействующая сила, действующая на автомобиль, направлена вертикально вниз и перпендикулярна скорости автомобиля.

2) Сила, с которой мост действует на автомобиль, меньше 20 000 Н и направлена вертикально вверх.

3) Вес автомобиля равен 25 000 Н.

4) Центростремительное ускорение автомобиля равно 32,4 м/с2.

5) Вес автомобиля направлен вертикально вверх.

Решение.

1) В верхней точке моста на автомобиль действует сила тяжести mg и центростремительная сила Fц, направленная вертикально вниз. Результирующая сила равна сумме этих сил и направлена вертикально вниз:

2) В верхней точке моста сила N, с которой автомобиль давит на мост, определяется силой тяжести mg, направленной вверх, и центростремительной силой Fц, направленной вниз:

где - центростремительное ускорение. Отсюда находим, что

.

Таким образом, грузовик давит на мост с силой (здесь учтено, что 36 км/ч = 10 м/с):

3) Вес 2 т – это 2000 кг, соответственно, сила, с которой грузовик давит на поверхность, равна Н.

4) Центростремительное ускорение определяется по формуле и равно

5) Вес автомобиля направлен к земле, то есть вертикально вниз.

Ответ: 12.

Задание 5. Математический маятник с частотой колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из состояния покоя (см. рисунок). Сопротивлением воздуха пренебречь. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) При движении из положения 1 в 2 модуль центростремительного ускорения груза маятника увеличивается.

2) Потенциальная энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 1 с после начала движения.

4) Кинетическая энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 1 с после начала движения.

5) При движении из положения 1 в 2 полная механическая энергия маятника увеличивается.

Решение.

1) В точке 2 скорость маятника максимальна. Центростремительное ускорение равно , следовательно, оно будет выше, чем в точке 1, где скорость равна 0.

2) Частота колебаний 0,5 Гц означает, что маятник делает одно колебание за секунды. Следовательно, в точке 2 маятник будет через 0,5 с, в точке 3 еще через 0,5 с и т.д. Впервые, после начала движения, максимум потенциальной энергии будет в точке 3, и это произойдет при t=1 с.

4) Первый раз максимум кинетической энергии наблюдается в точке 2 и это происходит через 0,5 с.

5) Полная механическая энергия – это сумма кинетической и потенциальной энергий маятника. В данном случае она будет постоянной.

Ответ: 12.

Задание 5. На рисунке приведены графики зависимости от времени t проекций скоростей Vx на ось Ох двух тел, движущихся по этой оси. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Проекция на ось Ох ускорения тела 1 меньше проекции на ось Ох ускорения тела 2.

2) Проекция на ось Ох ускорения тела 1 равна 0,3 м/с2.

3) Тело 2 в момент времени 15 секунд находилось в начале отсчёта.

4) Первые 15 секунд тела двигались в противоположные стороны.

5) Проекция на ось Ох ускорения тела 2 равна 0,1 м/с2.

Решение.

1) Чем выше ускорение тела, тем вертикальнее будет проекция скорости тела. Из рисунка видно, что проекция скорости 1-го тела возрастает быстрее, чем проекция скорости 2-го тела. Следовательно, ускорение 1-го тела выше.

2) Из рисунка видно, что за время с скорость изменилась на м/с. Следовательно, ускорение 1-го тела равно м/с2.

3) При t=15 секунд скорость тела стала равна 0 – это момент, когда тело меняет направление своего движения (так как далее знак скорости меняется).

4) Из графика видно, что первые 15 секунд скорость 1-го тела была положительной, а второго – отрицательной. Следовательно, тела двигались в противоположных направлениях.

5) За время секунд скорость 2-го тела изменилась на м/с. Следовательно, ускорение 2-го тела равно м/с2.

Ответ: 24.

Задание 5. На полу лифта расположены два одинаковых металлических бака, в которых доверху налит керосин (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Давление керосина на дно первого бака в 2 раза больше, чем на дно второго.

2) Оба бака давят на пол лифта с одинаковой силой.

3) Силы давления керосина на дно первого и второго баков одинаковы.

4) Оба бака оказывают на пол лифта одинаковое давление.

5) Если лифт начнёт движение вниз с ускорением 3 м/с2, давление керосина на дно баков увеличится на 30 %.

Решение.

Замечание:

Силу, прикладываемую перпендикулярно поверхности, называют силой давления на эту поверхность.

Силу давления не следует путать с давлением. Давление - это физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности:

где p – давление; F – сила давления; S – площадь основания тела. Учитывая это, найдем два верных утверждения.

1) Давление керосина на дно первого бака равно , где m - масса керосина. Давление на дно второго бака . Видно, что давление , следовательно, давление керосина на дно первого бака в 2 раза меньше, чем на дно второго бака.

2) Так как баки одинаковы, то их массы равны. Объем первого бака равен , объем второго бака . Тогда масса керосина в каждом баке будут равны . Имеем два тела одинаковой массы, которые будут давить на дно лифта с равной силой F=mg.

3) Так как масса керосина в обоих баках одинакова, то керосин будет давить на дно этих баков с силой F=mg, где m – масса керосина.

4) Давление бака на пол лифта обратно пропорционально площади основания бака. Площадь основания первого бака равна , а площадь второго бака , то есть первый бак будет оказывать давление в 2 раза меньше, чем второй бак.

5) При движении лифта вниз с ускорением м/с2, оно будет компенсировать ускорение свободного падения g, то есть керосин будет иметь ускорение свободного падения м/с2. В результате его давление на дно баков уменьшится.

Ответ: 23.

Задание 5. Бусинка может свободно скользить по неподвижной горизонтальной спице. На графике изображена зависимость её координаты от времени. Выберите два утверждения, которые можно сделать на основании графика.

1) Скорость бусинки на участке 1 постоянна, а на участке 2 равна нулю.

2) Проекция ускорения бусинки на участке 1 положительна, а на участке 2 - отрицательна.

3) Участок 1 соответствует равномерному движению бусинки, а на участке 2 бусинка неподвижна.

4) Участок 1 соответствует равноускоренному движению бусинки, а участок 2 - равномерному.

5) Проекция ускорения бусинки на участке 1 отрицательна, а на участке 2 - положительна.

Решение.

1) На участке 1 координата x линейно возрастает со временем, следовательно, тело двигалось с постоянной скоростью. На участке 2 координата тела не менялась, значит, скорость тела была равна 0.

2) Ускорение тела на участке 1 и 2 равно 0 (это следует из п. 1).

3) Так как на участке 1 бусинка двигалась с постоянной скоростью, то она совершала равномерное движение. На участке 2 бусинка покоилась.

4) Из предыдущих пунктов следует, что это не так.

5) Ускорения были равны 0.

Ответ: 13.

Задание 5. В лабораторных опытах по изучению закона Гука две пружины с различной жёсткостью прикрепили к штативу, поочерёдно подвешивали к ним грузы разной массы и измеряли линейкой удлинение пружин. Результаты опытов с учётом погрешностей представлены в таблице.

№ опыта	№ пружины	Масса груза m, г	Удлинение пружины ∆l, см
	пружина № 1
	пружина № 1
	пружина № 1
	пружина № 2
	пружина № 2
	пружина № 2

Выберите два утверждения, соответствующих результатам этих опытов, и укажите их номера.

1) Закон Гука выполняется только для пружины № 1.

2) Жёсткость пружины № 1 в 2 раза меньше, чем у пружины № 2.

3) Жёсткость пружины № 1 равна 500 Н/м.

4) Жёсткость пружины № 2 равна 10 Н/м.

5) Если к пружине № 2 подвесить груз 500 г, то её удлинение составит 5,0±0,1 см.

Решение.

1) Закон Гука записывается в виде , где k – жесткость пружины. При этом, сила F будет равна силе тяжести, создаваемая грузом массой m, то есть F=mg и тогда

Проверим, жесткость пружины №1 и №2, выбирая удлинения пружин в пределах ±0,1 см так, чтобы получались равные значения коэффициента жесткости пружин:

Из результатов видно, что закон Гука выполняется для обеих пружин.

2) По результатам вычислений п. 1 видно, что жесткость пружины №1 примерно в 2 раза меньше жесткости пружины №2.

3) Жесткость пружины №1 примерно 50 Н/м.

4) Жесткость пружины №2 примерно 100 Н/м.

5) При жесткости второй пружины 100 Н/м и грузе m=0,5 кг, удлинение будет равно

Ответ: 25.

Задание 5. На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени. Выберите два утверждения, которые соответствуют результатам опыта.

1) В процессе наблюдения кинетическая энергия тела все время увеличивалась.

2) В конце наблюдения кинетическая энергия тела становится равной нулю.

3) Тело брошено под углом к горизонту с балкона и упало на землю.

4) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности земли и упало обратно на землю.

5) Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на землю.

Решение.

1) Из графика видно, что кинетическая энергия сначала убывает, а затем, увеличивается.

2) В конце наблюдения (после пунктирной линии) кинетическая энергия резко становится равной нулю.

3) При бросании тела под углом к горизонту начальная скорость тела v раскладывается на вертикальную и горизонтальную составляющие, причем, в горизонтальной плоскости тело совершает равномерное движение, а в вертикальной плоскости скорость тела постепенно уменьшается на величину ускорения свободного падения. Когда вертикальная скорость тела станет равна 0, тело достигает наибольшей высоты, а кинетическая энергия своего минимального значения. Обратите внимание, что при этом кинетическая энергия, равная , не будет равна нулю, так как горизонтальная составляющая скорости тела отлична от нуля. При падении вертикальная скорость тела начинает постепенно увеличиваться, на уровне балкона сравнивается с начальной скоростью, а затем, увеличиваясь, достигает земли, где скорость резко обнуляется. Это означает, что кинетическая энергия увеличиваясь, достигает своего первоначального значения, превышает его, а затем, резко становится равной нулю. Все это соответствует графику на рисунке.

4) Если бы тело было брошено с земли, то максимальная кинетическая энергия была бы равна первоначальному значению (при t=0).

5) Если бы тело было брошено вертикально вверх, то в точке максимального подъема кинетическая энергия была бы равна нулю, однако на графике она не обращается в ноль.

Ответ: 23.

Задание 5. Ученик проводит опыт, исследуя зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины. Эта зависимость выражается формулой , где - длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведён на рисунке.

Выберите два утверждения, соответствующих результатам этого опыта, и укажите их номера.

1) Длина пружины в недеформированном состоянии равна 3 см.

2) Для данной пружины закон Гука выполняется только при деформации до 1 см.

3) Жёсткость пружины равна 200 Н/м.

4) При длине 1 см пружина разрушается.

5) Жёсткость пружины при сжатии меньше, чем при растяжении.

Решение.

1) В недеформированном состоянии сила F=0. Из графика видно, что этому значению силы соответствует длина 3 см.

2) Линейный характер графика относительно точки нулевой деформации, показывает, что коэффициент жесткости пружины k остается постоянным при любых величинах деформации.

3) Жесткость пружины равна . Из графика видно, что при деформации см = 0,01 м сила равна F=2 Н, следовательно, жесткость пружины Н/м.

4) При длине 1 см пружина полностью сжимается, так как на графике это соответствует кривой сжатия.

5) Симметричный характер графика относительно недеформированного состояния пружины показывает, что жесткость пружины одинакова и при сжатии и при растяжении.

Ответ: 13.

Задание 5. На рисунке приведён график зависимости от времени для проекции на ось Ох импульса тела, движущегося по прямой. Как двигалось тело в интервалах времени от 0 до t1 и от t1 до t2? Выберите два утверждения, соответствующих графику.

1) В интервале от 0 до t1 не двигалось.

2) В интервале от 0 до t1 двигалось равномерно.

3) В интервале от 0 до t1 двигалось равноускоренно.

4) В интервале от t1 до t2 двигалось равномерно.

5) В интервале от t1 до t2 двигалось равноускоренно.

Решение.

Импульс тела это величина p=mv, где m – масса тела; v – скорость тела. На участке от 0 до t1 импульс тела оставался постоянным и больше 0, следовательно, тело имело постоянную скорость v, то есть двигалось равномерно. На участке от t1 до t2 импульс тела линейно возрастал, то есть его скорость линейно увеличивалась. Это говорит о том, что тело двигалось с постоянным положительным ускорением, то есть равноускоренно.

Ответ: 25.

Задание 5. Зависимость модуля силы упругости резинового жгута F от удлинения х изображена на графике. Период малых вертикальных свободных колебаний груза массой m, подвешенного на резиновом жгуте, равен Т0.

Выберите два утверждения, соответствующих данному графику.

1) Для удлинения жгута закон Гука выполняется при всех используемых в опыте массах грузов.

2) Частота свободных колебаний груза сначала увеличивается, а затем уменьшается.

3) При увеличении массы груза период его вертикальных свободных колебаний на резиновом жгуте увеличивается.

4) Период Т малых вертикальных свободных колебаний груза массой 4m на этом жгуте удовлетворяет соотношению Т 2Т0.

5) Период Т малых вертикальных свободных колебаний груза массой 4m на этом жгуте удовлетворяет соотношению Т

Решение.

1) Закон Гука записывается как , где k – коэффициент упругости. Эта формула показывает, что для выполнения закона Гука при всех массах груза, зависимость силы F от удлинения x должна быть линейной. Однако на графике видим кривую, следовательно, закон Гука не соблюдается для всех масс грузов.

2) Частота свободных вертикальных колебаний резинового жгута определяется формулой . Из этой формулы следует, что частота колебаний с увеличением массы грузов будет уменьшаться.

3) Период вертикальных колебаний равен и при увеличении массы груза период будет увеличиваться.

4) Если бы закон Гука соблюдался для всех масс, то период колебаний груза массой 4m был бы равен

Однако кривая зависимости выгнута вверх относительно линейного графика, соединяющая точку 0 и F=4mg. Эта выгнутость дает меньшие деформации для груза массой m, и большие для груза массой 4m. Поэтому коэффициент жесткости k при 4m будет меньше, чем при m и, следовательно, период .

5) Из п. 4 следует, что .

Ответ: 34.

Задание 5. Шарик катится по прямому жёлобу. Изменение координаты шарика с течением времени в инерциальной системе отсчёта показано на графике. Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

1) Скорость шарика уменьшалась в течение всего времени наблюдения.

2) Первые 2 с скорость шарика уменьшалась, а затем стала равной нулю.

3) На шарик действовала постоянная равнодействующая сила.

4) Первые 2 с шарик двигался с увеличивающейся скоростью, а затем двигался равномерно.

5) В промежутке времени от 2 до 4 с равнодействующая всех сил, действующих на шарик, была равна нулю.

Решение.

1) Чем меньше скорость, тем медленнее изменяется координата x со временем. Из рисунка видно, что координата со временем изменяется все медленнее и медленнее, пока не перестает изменяться вовсе. Это значит, что скорость тела постепенно уменьшалась и в конце стала равна нулю.

2) Первые 2 с скорость шарика уменьшалась (см. п. 1), а начиная с момента времени t=2 координата x перестает меняться, следовательно, с этого момента скорость равна 0.

3) При постоянной равнодействующей силе не равной нулю, тело движется с ускорением, то есть скорость тела постоянно нарастает (либо убывает). В то же время, начиная с t=2 с скорость равна 0 и не меняется, следовательно, на тело не действует постоянно равнодействующая сила.

4) В п. 2 показано, что это не так.

5) При равнодействующей силе равной 0 тело либо движется с постоянной скоростью (если оно уже приобрело некоторую инерцию), либо покоится. Из графика видно, что скорость тела до времени t=2 с уменьшалась, то есть уменьшалась инерция тела, а затем, скорость стала равной нулю. В этот момент равнодействующая всех сила также равна нулю.

Ответ: 25.

Задание 5. Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Если воду заменить на керосин, то глубина погружения брусков уменьшится.

2) Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 20 Н.

3) Плотность материала, из которого изготовлены бруски, равна 500 кг/м3.

4) Если на верхний брусок положить груз массой 0,7 кг, то бруски утонут.

5) Если в стопку добавить ещё два таких же бруска, то глубина её погружения увеличится на 10 см.

Решение.

1) На бруски действует выталкивающая сила Архимеда, равная , где ρ – плотность воды; V – объем погруженной части тела в жидкость. Если воду заменить на керосин, плотность которого меньше плотности воды, то выталкивающая сила уменьшится и бруски больше погрузятся в воду.

2) Сила Архимеда удерживает нижний брусок полностью погруженным на границе воды и воздуха. На этот брусок действует сила тяжести самого бруска плюс сила тяжести верхнего бруска, то есть 2mg. Так как эта сила уравновешивается силой Архимеда, то Н.

3) Зная силу Архимеда 20 Н, можно найти объем одного бруска как

Масса бруска равна 1 кг, следовательно, плотность бруска равна

4) Если сверху положить груз 0,7 кг, то верхний брусок частично будет выступать из воды, так как нижний брусок полностью погрузился в воду под действием массы верхнего бруска в 1 кг.

5) Если добавить сверху еще 2 таких бруска, то два нижних бруска полностью погрузятся, а два верхних останутся над водой. Толщина одного бруска 5 см, следовательно, глубина погружения увеличится на 5 см.

Ответ: 23.

Задание 5. В таблице представлены данные о положении шарика, колеблющегося вдоль оси Ох, в различные моменты времени.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Кинетическая энергия шарика минимальна в момент времени 2 с.

2) Период колебаний шарика равен 4 с.

3) Кинетическая энергия шарика минимальна в момент времени 1 с.

4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.

5) Полная механическая энергия шарика минимальна в момент времени 3 с.

Решение.

1) В момент времени t=2 с шарик находит в положении равновесия (x=0). В этой точке он имеет наибольшую скорость, следовательно, его кинетическая энергия максимальна.

2) При одном полном колебании шарик должен трижды оказаться в точке x=0. Время между двумя соседними точками x=0 составляет 2 секунды, следовательно, его период колебаний T=2*2=4 секунды.

3) В момент времени t=1 с шарик максимально отклоняется от положения равновесия. В этот момент он обладает нулевой скоростью, следовательно, его кинетическая энергия равна нулю, то есть минимальна.

4) Амплитуда колебаний – это максимальное отклонение от положения равновесия и составляет 15 мм.

5) Полная механическая энергия – это сумма потенциальной и кинетической энергий и в данной задаче она имеет постоянное значение.

В этом задании учащимся предлагается выбрать из пяти утверждений два верных. Чаще всего утверждения связаны с анализом графиков движения. И в основном, если судить по демоверсии и сборникам для подготовки к ЕГЭ этого года и прошлых лет, это графики координаты. Подробный анализ таких графиков рассматривается только при углублённом изучении курса физики, а если на физику отводится 2 часа в неделю, то, скорее всего, на достаточно детальное изучение данного вопроса просто не будет времени. Найти это время можно, опять же, убрав некоторое количество теоретического материала, заменив его решением графических задач. Ведь в этом вопросе нет особой сложности, так как видов движения, которые изучаются в школе, всего два – равномерное и равноускоренное. И вполне можно посвятить анализу графиков немного учебного времени, что я и делаю. Так как графиком координаты при равномерном движении является прямая, а графиком координаты при равноускоренном движении является парабола, а понятие производно чаще всего изучается в курсе математики гораздо позднее, чем это требуется для физики, то весь анализ сводится к краткому описанию движения тела, в основе которого лежит умение читать график и понимать те изменения, которые он отражает. На слайде приведены несколько простейших случаев, которые стоит рассмотреть с учащимися.

Давайте разберём один пример.

1 – равноускоренное движение

точка A – v = 0

2 – равномерное движение

3 – состояние покоя

От 0 до t 1 скорость убывает

От t 1 до t 2 скорость возрастает

В книге содержатся материалы для успешной сдачи ЕГЭ: краткие теоретические сведения по всем темам, задания разных типов и уровней сложности, методические комментарии, ответы и критерии оценивания. Учащимся не придется искать дополнительную информацию в интернете и покупать другие пособия. В данной книге они найдут все необходимое для самостоятельной и эффективной подготовки к экзамену по физике.

В задании №5 ЕГЭ по физике необходимо выбрать верные варианты утверждений, характеризующие то или иное явление. Теория аналогична другим заданиям по механике, но мы напомним основные моменты.

Теория к заданию №5 ЕГЭ по физике

Колебания

Колебание – это многократно повторяющийся процесс, характеризующийся изменением значения некоторой физической величины около ее равновесного состояния.

Пружинный маятник

В пружинном маятнике сила упругости пропорциональна удлинению пружины F = – kx. Здесь k - коэффициент жесткости пружины, который не зависит от величины силы и смещения.

Максимальное отклонение от положения равновесия называется амплитудой. Сила упругости при этом отклонении максимальна, потому максимальным является и ускорение тела. При приближении к положению равновесия растяжение пружины уменьшается, что влечет за собой уменьшение ускорения тела, ведь оно зависит от силы упругости. Достигнув точки равновесия, тело не останавливается, хотя в этой точке сила и ускорение равны нулю. Скорость тела в точке равновесия пружины имеет наибольшее значение. По инерции тело продолжит движение мимо этого положения, деформируя пружину в противоположную сторону. Сила упругости, которая возникает при этом, тормозит маятник. Она направлена в сторону, противоположную движению маятника. Вновь достигнув амплитуды, тело останавливается, а потом начинает движение в обратную сторону, повторяя все описанное выше.

Период колебаний

Период колебаний такого маятника определяется формулой:

где m – масса тела (груза) на пружине

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия равна произведению силы на отклонение, то есть

где х – расстояние от точки, в которой находится груз маятника, до положения его равновесия

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия зависит от скорости маятника и определяется формулой Здесь т – масса маятника, v – его скорость.

Ускорение тела

Модуль ускорения на отрезке пути определяется формулой

где v , v 0 – соответственно конечная и начальная скорости тела на указанном промежутке; t , t 0 – конечное и начальное время соответственно.

Импульс тела

Импульс тела можно вычислить, используя формулу:

где m – масса тела, v – его скорость

Сила Архимеда

Сила Архимеда является силой, с которой жидкость выталкивает тело, погруженное в нее. Она определяется формулой:

F =ρ gV

где ρ – плотность погруженного физ.тела, g – ускорение своб.падения, V – объем тела.

Разбор типовых вариантов заданий №5 ЕГЭ по физике

Демонстрационный вариант 2018

В таблице представлены данные о положении шарика, прикрепленного 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

Алгоритм решения:

1. Анализируем таблицу данных движения шарика.

2–6. Определяем истинность утверждений 1–5.

7. Записываем ответ.

Решение:

Первый вариант задания (Демидова, №3)

В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Ох движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости vx этого тела от времени t. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, описывающих движение 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. В промежутке времени от 80 до 100 с тело переместилось на 30 м.
3. В момент времени 90 с модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равна 1,5 Н.
4. В промежутке 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.

Алгоритм решения:

1. Ищем модуль ускорения и проверяем истинность первого утверждения.
2. Определяем расстояние, пройденное телом за указанный в утверждении 2 отрезок времени, и проверяем истинность его.
3. Определяем величину равнодействующей всех сил, действующих на тело.
4. Вычисляем изменение импульса в указанный промежуток.
5. Находим кинетическую энергию в начале и конца проежутка и сравниваем их значения.
6. Записываем ответ.

Решение:

1. Модуль ускорения на отрезке времени от 60 до 80 с равен а на отрезке от 80 до100 с: Как видим, утверждение неверно, (так как в условии сказано наоборот):

2. Используем только что найденное значение ускорения для вычисления координаты тела:

Это и есть пройденное расстояние. Утверждение верно.

3. Равнодействующая всех сил, действующих на данное тело, равна F = ma . Вычислим ее, учитывая, что по условию масса тела m=20 кг, а ускорение a=3/20. Тогда F= 20 ∙3/20 кг м/с 2 = 3 Н. Утверждение неверно.

4. Изменение импульса определяем таким образом: кг∙м/с. Утверждение неверное. 5. Кинетическую энергию тела в момент времени 10 с определяем по формуле: , а в момент 20 с . Найдем их отношение: Значит, Е 2 =4Е 1 — последнее утверждение верное.

Второй вариант задания (Демидова, №27)

Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1. Если воду заменить на керосин, то глубина погружения брусков уменьшится.
2. Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 20 Н.
3. Плотность материала, из которого изготовлены бруски, равна 500 кг/м3.
4. Если на верхний брусок положить груз массой 0,7 кг, то бруски утонут.
5. Если в стопку добавить ещё два таких же бруска, то глубина её погружения увеличится на 10 см.

Алгоритм решения:

1. Анализируем условие задачи. Проверяем правильность первого утверждения.
2. Определяем силу Архимеда, действующую на бруски. Сравниваем ее с указанным в утверждении 2.
3. Находим плотность материала и определяем истинность утверждения 3.
4. Проверяем истинность утверждения 4.
5. Находим правильный ответ на последний вопрос.
6. Записываем ответ.

Решение:

В данной статье представлен разбор заданий по механике (динамике и кинематике) из первой части ЕГЭ по физике с подробными пояснениями от репетитора по физике. Имеется видеоразбор всех заданий.

Выделим на графике участок, соответствующий интервалу времени от 8 до 10 с:

Тело двигалось на этом интервале времени с одинаковым ускорением, поскольку график здесь является участком прямой линии. За эти с скорость тела изменилась на м/с. Следовательно, ускорение тела в этот промежуток времени было равно м/с 2 . Подходит график под номером 3 (в любой момент времени ускорение равно -5 м/с 2).

2. На тело действуют две силы: и . По силе и равнодействующей двух сил найдите модуль второй силы (см. рисунок).

Вектор второй силы равен . Или, что аналогично, . Тогда сложим два последних вектора по правилу параллелограмма:

Длину суммарного вектора можно найти из прямоугольного треугольника ABC , катеты которого AB = 3 Н и BC = 4 Н. По теореме Пифагора получаем, что длина искомого вектора равна Н.

Введём систему координат с центром, совпадающим с центром масс бруска, и осью OX , направленной вдоль наклонной плоскости. Изобразим силы, действующие на брусок: силу тяжести , силу реакции опоры и силу трения покоя . В результате получится следующий рисунок:

Тело покоится, поэтому векторная сумма всех сил, действующих на него равна нулю. В том числе равна нулю и сумма проекций сил на ось OX .

Проекция силы тяжести на ось OX равна катету AB соответствующего прямоугольного треугольника (см. рисунок). При этом из геометрических соображений этот катет лежит напротив угла в . То есть проекция силы тяжести на ось OX равна .

Сила трения покоя направлена вдоль оси OX , поэтому проекция этой силы на ось OX равна просто длине этого вектора, но с противоположным знаком, поскольку вектор направлен против оси OX . В результате получаем:

Используем известную из школьного курса физики формулу:

Определим по рисунку амплитуды установившихся вынужденных колебаний при частотах вынуждающей силы 0,5 Гц и 1 Гц:

Из рисунка видно, что при частоте вынуждающей силы 0,5 Гц амплитуда установившихся вынужденных колебаний составляла 2 см, а при частоте вынуждающей силы 1 Гц амплитуда установившихся вынужденных колебаний составляла 10 см. Следовательно, амплитуда установившихся вынужденный колебаний увеличилась в 5 раз.

6. Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью , за время полёта t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). Что произойдёт с временем полёта и ускорением шарика, если на той же установке при неизменной начальной скорости шарика увеличить высоту H ? (Сопротивлением воздуха пренебречь.) Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В обоих случаях шарик будет двигаться с ускорением свободного падения, поэтому ускорение не изменится. В данном случае время полёта от начальной скорости не зависит, поскольку последняя направлена горизонтально. Время полёта зависит от высоты, с которой падает тело, причём чем больше высота, тем больше время полёта (телу дольше падать). Следовательно, время полёта увеличится. Правильный ответ: 13.