Тема №6 Механика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

09 Законы сохранения в механике. Установление соответствия

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №6 механика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14019

Шайба массой m  , скользящая по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью v  , абсолютно неупруго сталкивается с покоящейся шайбой массой M  . Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.

Ф ИЗИ ЧЕСК АЯ ВЕЛ ИЧ ИНА               ФО РМУ ЛА
                                          m2v
А ) суммарный импульс шайб после удара    1)m-+M--
                                       2)mv
                                         -m2Mv2---
Б) кинетическая энергия налетаю щей ш айбы 3)2(m + M )2
после удара                            4)--m3v2---
                                         2(m + M )2

|--|--|
|А-|Б-|
-------

Источники: Демоверсия 2019

Показать ответ и решение

А) Из закона сохранения импульса следует, что импульс системы не изменится и он равен mv  .
Б) Скорость шайб после удара:

                     mv
mv = (M + m)u ⇒ u=  M-+-m-

Кинетическая энергия налетающей шайбы:

E = mu2-=  --m3v2---
      2    2(m + M )2
Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#14020

Брусок съезжает без трения с горки высотой H  . Начальная скорость равна нулю, ускорение свободного падения равно g  . У подножья модуль импульса был равен p  . Определите массу бруска и кинетическую энергию у подножья горки.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

         Ф изические величины                        Формулы

                                                      √---
           А ) М асса бруска                         1) p√gH
                                                        2
                                                      2gH
                                                   2) √p--

                                                       p
Б) Кинетическая энергия бруска у подножья             3)√2gH--

                                                      2√p
                                                   4) gH--

|--|--|
|А-|Б-|
|  |  |
-------
Показать ответ и решение

PIC

A) Так как трение отсутствует, то вся энергия переходит из одного состояния в другое:

Eпот = Eкин

       mυ2   m2υ2
mgH  = -2--= -2m--

Знаем, что p =m υ  , тогда преобразуем формулу в следующем виде:

        2
mgH  = p--
       2m

m2 = p2--
     2gH

    --p--
m = √2gH--

A — 3
Б) Энергия:

Eкин = Eпот

                         √ ---
E кин = mgH = √-p--⋅gH = p-√gH
              2gH          2

Б — 1

Ответ: 31

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#14021

Тело массой m = 20  кг движется по прямой с ускорением a =1  м/с2
 .  Под действием силы трения Fтр  импульс тела уменьшился от 200 кг⋅ м/с до 120 кг⋅ м/с. Найдите коэффициент трения и время, за которое это произошло.

Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

PIC

 Ф изические величины               Ф орм улы

А) Коэффициент трения                1) 0,1

                                    2) 1


      Б ) Время                     3) 0,4

                                    4) 4

|--|--|
|А-|Б-|
|  |  |
-------
Показать ответ и решение

А) Воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗F =m ⃗a

− Fтр = m ⋅(− a)

Fтр = ma

Сила трения:

Fтр = μN

Так как на тело не действуют никакие силы, то N =mg  , тогда формула принимает вид:

Fтр = μmg

    Fтр  ma    1 м/с2
μ = mg-= mg-=  10-м/с2 = 0,1

А — 1
Б) По второй формулировке закона Ньютона:

     Δp-
Fтр = Δt

   Δp    Δp   (120 − 200) кг⋅м/с
t= F--=  ma-= -------------2--= 4 c
    тр         20 кг⋅(−1) м/с

Б — 4

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#14022

Закрепленный пружинный пистолет стреляет вертикально вверх. Какую скорость приобрела пуля после выстрела, и какой была деформация пружины, если жесткость пружины k = 750  H/м, а пуля массой m =0,25  кг в результате выстрела поднялась на высоту h = 7  м. Трением и сопротивлением воздуха пренебречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

PIC

      Ф изические величины                     Формулы

   А) Деформация пруж ины, см                   1) 8

                                              2) 26


Б) Скорость бруска V после выстрела           3) 11,5

                                              4) 37

|--|--|
|А-|Б-|
|  |  |
-------
Показать ответ и решение

А) Закон сохранения энергии:

kΔx2
--2--= mgh

     ∘ -----  ∘ --------------------
Δx =   2mgh-=   2⋅0,25 кг⋅10-м/с2-⋅7-м-= 0,37 м
         k            750 H/м

А — 4
Б) Полная механическая энергия:

Eпот = E кин

Пистолет сообщил пуле кинетическую энергию, благодаря которой она поднимается на расстояние L= h − Δx  . Тогда:

   2
mV--= mgL
 2

    ∘ -----    -------------------
V =   2mgL-= ∘ 2⋅10 м/с2 ⋅(7− 0,37) м =11,5 м/ с
        m

Б — 3

Ответ: 43

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#14023

Башенный кран монотонно поднимает плиту массой m = 750  кг за время t= 15  c на высоту h= 13  м. Определите, какую работу совершил кран, и какую мощность он имеет.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

Ф изические величины              Ф ормулы

   А) Работа, кДж                 1) 65


                                 2) 9,75

 Б) М ощность, 102 Вт             3) 97,5


                                  4) 50

|А-|Б-|
|--|--|
-------
Показать ответ и решение

PIC

А) Автокран работает против силы тяжести. Тогда:

A = Eпот = mgh = 750 кг⋅10 м/с2⋅13 м= 97500 Дж

А — 3
Б) Мощность:

N = A-= 97500 Д-ж = 6500 Вт
     t     15 c

Б — 1

Ответ: 31

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#14024

Бруску массой m  , лежащему у подножья горки, придают кинетическую энергию Eкин  . Он поднимается вдоль оси Ox  на расстояние L  . Определите потенциальную энергию E пот  и ускорение a  , если μ  — коэффициент трения, α  — угол наклона горки. Сопротивлением воздуха пренебречь

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

  Физические величины                     Формулы


А) П отенциальная энергия              1) g(μ ⋅cosα − sinα)

                                     2) g(μ ⋅cosα +sinα)


     Б) Ускорение                   3) E кин − μmg ⋅L ⋅cosα

                                   4) E кин +μmg ⋅L ⋅cosα

|--|--|
|А-|Б-|
-------
Показать ответ и решение

PIC

А) Так как на тело действует внешняя сила, то применим закон об изменении кинетической энергии:

ΔEкин = Aтр+ Amg,

где Aтр = Fтр⋅L ⋅cosβ = −Fтр⋅L  , β = 180∘ — угол между вектором перемещения и силой трения.

Amg =0 − E пот

ΔE кин = 0− Eкин = −Eкин

−E кин =− Eпот− Fтр ⋅L

E пот = E кин− Fтр⋅L

По второму закону Ньютона, спроецированному на ось Oy  следует:

N = mg ⋅cosα,

откуда Fтр = μmg ⋅cosα  . Тогда:

Eпот =E кин − μmg ⋅cosα⋅L

А — 3
Б) Воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗N + m⃗g +F⃗тр = m ⃗a

Спроецируем на ось Ox  :

Fтр+ mg ⋅sinα = ma

    Fтр+ mg ⋅sinα   μmg ⋅cosα +mg ⋅sinα
a = -----m-------= --------m--------- =g(μ⋅cosα+ sinα )

Б — 2

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#14025

Мяч массой M  без трения катится со скоростью υ  по горизонтальной плоскости. После он абсолютно неупруго соударяется с бруском массой m  . Определите кинетическую энергию образовавшегося тела Eкин  после столкновения и теплоту, которую выделили тела во время удара.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

PIC

  Ф изические величины                 Формулы

А ) Кинетическая энергия              1) -(M-υ)2--
                                       2(M  +m )

                                    2) -mM-υ2--
                                       2(M  +m )

Б) Выделившаяся теплота             3) -mM-υ2--
                                       2(M  − m )

                                   4) (M-υ-+m-υ)2
                                         2M

|А-|Б-|
|--|--|
-------
Показать ответ и решение

А) Если тела абсолютно неупруго соударяются, то они слипаются, двигаясь с общей скоростью V  . Закон сохранения импульса:

M υ = (M + m )V

     M υ
V = M-+-m-

Кинетическая энергия:

                         (      )
                  (M  + m)  -M-υ-- 2   (M-υ)2-
E   = (M--+-m)V2-= ---------M-+-m---= -M-+-m-= --(M-υ)2-
 кин       2               2             2     2(M + m)

А — 1
Б) Из-за абсолютно неупругого столкновения ЗСЭ не выполняется, так как выделяется тепло Q  , тогда:

Eкин1 = Q + Eкин2

                 M υ2    (M υ)2    M (M + m)υ2    (M υ)2
Q = Eкин1 − E кин2 =-2- − 2(M--+m-) =--2(M--+m-)- − 2(M-+-m-)

Q= M-(M-+-m-)υ2-− (M-υ)2=-mM--υ2-
        2(M + m )       2(M + m)

Б — 2

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#14026

Снайпер массой M = 75  кг, стоящий на скользкой горизонтальной поверхности, стреляет из винтовки в направлении оси Ox  . Масса снаряда m = 0,01  кг. Снаряд пролетает расстояние L = 3500  м с замедляющим ускорением a= 70  м/с2  . Определите скорость снайпера и кинетическую энергию пули после выстрела.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

     Ф изические величины                   Формулы


   А) Скорость снайпера, мм/с               1) 75

                                            2) 54

Б ) Кинетическая энергия, 102 Дж             3) 24,5


                                            4) 93

|--|--|
|А-|Б-|
-------
Показать ответ и решение

А) ЗСИ:

0= mU  − MV

MV  = mU,

где V  — скорость снайпера, U  — скорость пули. Воспользуемся кинематикой для рассчета скорости пули:

    0−-U2-
S =  −2a

    √---
U =  2Sa

Подставим неизвестные величины в ЗСИ:

            √---         ∘--------------2
V = mU- = m--2Sa-= 0,01-кг-2-⋅3500-м⋅70 м/-с-≈ 0,093 м/с
     M      M               75 кг

А — 4
Б) Кинетическая энергия:

      mU2    m(√2Sa-)2   0,01 кг⋅2⋅3500 м ⋅70 м/с2
Eкин =--2- = ----2----= ----------2-----------= 2450 Д ж

Б — 3

Ответ: 43

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#14027

Играя, мальчик бросил мячик с земли вверх массой m  с начальной скоростью υ  . Упала игрушка обратно на землю со скоростью υk  . Определите работу сопротивления воздуха и полную механическую энергию в нижней точке в момент приземления.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

     Физические величины                     Формулы

                                              mυ2
А) Работа сопротивления воздуха               1) -2k-

                                              mυ2
                                            2) -2--

                                           m-(υ2-− υ2k)
Б) П олная механическая энергия            3)    2

                                         4) m-(υ2k-− υ2)
                                               2

|--|--|
|А-|Б-|
-------
Показать ответ и решение

А) В данном случае мы не можем записать закон сохранения энергии, так как часть энергии уходит на работу против сопротивления воздуха. Запишем закон об изменении кинетической энергии:

ΔE кин = Aсопр+ Amg

Amg = 0

Eкин2− Eкин1 =A сопр

       mυ2   mυ2   m(υ2− υ2)
Aсопр = -2k-− -2--= ---k2----

А — 4
Б) Полная механическая энергия в определенный момент времени равна сумме потенциальной и кинетической, в момент приземления Eпот = 0  :

            m υ2
Eпол = Eкин =-2-k

Б — 1

Ответ: 41

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#14029

После удара в момент t= 0  шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости со скоростью v0  , как показано на рисунке. В момент t0  шайба вернулась в исходное положение.

PIC

Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

PIC

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) полная механическая энергия E мех
2) проекция импульса py
3) кинетическая энергия Ek
4) координата y

|--|--|
|А-|Б-|
-------

Источники: Демоверсия 2020

Показать ответ и решение

Полная механическая энергия является величиной постоянной. Кинетическая энергия тела не может быть отрицательной, а также она должна была уменьшаться с подъемом.
Проекция ускорения на ось Oy остаётся постоянной, следовательно, проекция импульса py  изменяется линейно. Также заметим, что проекция импульса py  в начале движения положительна и максимальна, а в конце движения – отрицательна. То есть второй график – это проекция импульса py  .
Первый график выбрали методом исключения. (также можно заметить, что это парабола, что является графиком равноускоренного движения.)

Ответ: 42

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#14030

После удара в момент времени t= 0  шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью    v0  как показано на рисунке. Установите соответствие между зависимостями физических величин от времени и графиками. t0  — время движения шайбы по наклонной плоскости.

PIC

ГР АФИ КИ

PIC

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) Полная механическая энергия
2) Проекция ускорения ay  на ось у
3) Проекция скорости vx  на ось х
4) Кинетическая энергия

|--|--|
|А-|Б-|
-------

Источники: Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

А) график представляет собой прямую линию, при чем с отрицательным значением, это ускорение свободного падения.
Б) Графиком является парабола, при чем в некоторый момент времени полета достигает значения 0, следовательно, это кинетическая энергия.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#14031

На рисунке показан график зависимости координаты x тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t (парабола).

PIC

Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение этого тела, от времени t. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

PIC

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) модуль импульса тела
2) кинетическая энергия тела
3) модуль ускорения тела
4) проекция скорости тела на ось Ox

|--|--|
|А-|Б-|
-------

Источники: Досрочная волна 2020

Показать ответ и решение

Скорость тела — это производная от зависимости координаты от времени. График движения — парабола, следовательно, скорость тела — линейная функция. Заметим, что тело сначала движется в направлении оси Ox, затем в другую сторону, следовательно, проекция скорости тела сначала положительна, затем отрицательна. Таким образом, получаем, что проекция скорости тела на ось Ox представлена графиком Б).
Заметим, что первый график является параболой, пересекающей ось абсцисс. Модуль импульса тела прямо пропорционален модулю скорости тела, следовательно, не может быть представлен первым графиком.
Модуль ускорения тела постоянен. Методом исключения получаем, что первый график соответствует кинетической энергии тела.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#14032

Небольшое тело кидают с начальной скорость υ0  под углом α  к горизонту. t0  – время всего полёта. Графики А и Б – зависимости неких величин (в СИ) от времени t  . Соотнесите график и величину, зависимость которой он может отображать. Силой сопротивления воздуха пренебречь.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца. В ответ укажите последовательность цифр.

ГРАФИКИ:

PIC

ВЕЛИЧИНЫ:
1) Координата x
2) Координата y
3) Кинетическая энергия тела
4) Ускорение тела

|--|--|
|A-|Б-|
-------
Показать ответ и решение

1) Уравнение движения по оси Ox  :

x= x0+ υ0xt

где υ0x  – проекция начальной скорости на ось Ox  , x0  – начальная координата.

В нашем случае можно записать следующем образом:

x= υ0tcosα

Видно, что координата x  с течением времени возрастает линейно, что соответсвует графику Б ⇒ Б – 1

2) Уравнение движения по оси Oy  :

            a t2
y = y0+ υ0yt+-y2-

где υ0y  – проекция начальной скорости на ось Oy  , y0  – начальная координатa, ay  – проекция ускоения тела на Oy  .

В нашем случае можно записать следующем образом:

             2
y = υ0tsinα − gt-
            2

Так как это квадратное уравнение относительно t, то его график будет параболой, при чём с ветвями вниз (так как перед t2  стоит минус). В момент времени t= 0  координата y = 0  . Это соответствует графику А ⇒ А – 2

3) Кинетическая энергия тела равна:

    m υ2
Ek =--2-

Это парабола с ветвями вверх. График кинетической энергии Ek  (в Джоулях) будет выглядеть так:

PIC

4) Так как на тело действует только сила тяжести, то по второму закону Ньютона:

mg = ma ⇒ a= g = const

Значит, график зависимости ускорения   от времени t  будет выглядеть так:

PIC

Ответ: 21

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#18387

В момент t =0  мячик бросают с начальной скоростью v0  под углом α  к горизонту с балкона высотой h  (см. рисунок). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени t.

PIC

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. (Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня y = 0  ) К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

PIC

|--|--|
|А-|Б-|
-------
Показать ответ и решение

Движение по горизонтали будет равномерное со скоростью v0cosα  , а по вертикали скорость меняется по закону v0sin α− gt.
1) Координата x  изменяется по закону

x =v0cosα ⋅t.

Не подходит не один из графиков.
2) Импульс находится по формуле:

p= mv,

в данном случае

px = mvx = mv0cosα.

По есть горизонтальная линия (А).
3) Импульс находится по формуле:

p= mv,

в данном случае

py = mvy =m (v0sinα − gt).

То есть линия под наклоном (Б).
4) Потенциальная энергия равна

E = mgH,

высота H  равна

                 2
H =h + v0 sinαt− gt-,
                2

то есть ветвь параболы с ветвями, направленными вниз.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#18697

Тело массой m  , висящее на нити длиной l  в поле силы тяжести, получило горизонтально направленный импульс силы FΔt  . Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

PIC

            Физические величины                          Ф ормулы

А) скорость тела сразу после получения импульса         1)-2m2g--
                                                         F2(Δt)2

                                                       2) F2(Δt)2
                                                           2m

      Б) центростремительное ускорение                     3) FΔt-
                                                           m
                                                         F2(Δt)2
                                                       4)--m2l--

|--|--|
|А-|Б-|
|  |  |
-------
Показать ответ и решение

А) Из второго закона Ньютона:

FΔt =Δp,

где Δp  – изменение импульса.
Так как Δp = m Δv  , то

     F Δt
Δv = -m--,

с учетом, что начальная скорость тела равна нулю, то

v = FΔt-
     m

Ответ – 3.
Б) Центростремительное ускорение равно:

     2    2  2
a = v-= F-Δt2--
    l    m  l

Ответ – 4

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#22639

Груз, привязанный к нити, в момент t= 0  вышел с начальной скоростью из состояния равновесия (см. рисунок). На графиках А и Б показано изменение физических величин, характеризующих движение груза после этого. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

PIC

PIC

А Б

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) В момент t= 0  координата груза x =0  , затем, она отклоняется в сторону отрицательных значений с замедлением скорости, достигается своего крайнего правого отклонения, затем вновь возвращается в точку x = 0  с возрастающей скоростью. После этого идет отклонение груза влево с теми же скоростями.

2) В момент времени t=0  скорость груза максимальна и отрицательна. График Б

3) Кинетическая энергия груза в момент времени t= 0  принимает максимальное значение, затем, постепенно уменьшается и в крайнем левом положении равняется нулю, затем, вновь постепенно возрастает до максимального значения (когда x = 0  ), после этого снова уменьшается и при отклонении груза в крайнее правое положение принимает минимальное значение. Этому соответствует график А.

4) Потенциальная энергия груза при t= 0  равна нулю, затем, постепенно возрастает и в крайнем левом отклонении груза принимает максимальное значение, затем, вновь постепенно уменьшается до нуля (когда x = 0  ), после этого снова увеличивается и при отклонении груза в крайнее правое положение принимает максимальное значение.

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#24176

Тело массой 200 г движется вдоль оси Ох, при этом его координата изменяется во времени в соответствии с формулой x(t)= 10 + 5t− 3t2  (все величины выражены в СИ).

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимости от времени в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

    Физические величины                    Формулы


    А ) ПеремещениеS(t)                     1) 10+ 5t

                                         2) 0,1(5 +6t2)

                                                     2
Б) К инетическая энергия, Ek (t)           3) 2,5 − 6t+ 3,6t

                                           4) 5t− 3t2

|--|--|
|А-|Б-|
-------
Показать ответ и решение

А) Перемещение равно:

S (t)= x− x0,

где             at2
x =x0 +v0t+  2 ,  в нашем случае:

           at2        2
S(t)= v0t + 2--=5t− 3t

Б) Скорость тела равна:

v(t)= v0+ at= S′(t)= 5− 6t.

Кинетическая энергия равна:

           2           2
Ek(t)= mv-(t)-= 0,2(5−-6t)-= 0,1(5 − 6t)2 = 2,5− 6t+ 3,6t2
         2         2
Ответ: 43

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#27092

Тело движется вдоль оси Ох, при этом его координата изменяется с течением времени в соответствии с формулой           2
x(t)= 8 − 2t  (все величины выражены в СИ).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

PIC

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Скорость равняется:

      ′
v(t)= x(t)= 4t

Ускорение

      ′
a(t)= v (t)= −4.

1) Сила равна

Fx = ma,

то есть горизонтальная линия в отрицательной области (А).
2) Перемещение

S(t)= x(t2)t− x(t1) =8 − 2(t2)2− 8+ 2(t1)2 = 2(t21− t22),

где t2 > t1  .
3) Импульс:

p = mv =− 4mt.

то есть линия под некоторым наклоном вниз (Б).
4) Модуль ускорения равен 4, то есть горизонтальная линия в положительной области

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#37108

Шарик брошен вертикально вверх с начальной скоростью ⃗v0  (см. рис.).

PIC

Считая сопротивление воздуха малым, установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t0  — время полета). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

PIC

Показать ответ и решение

Проекция скорости:

vy = v0y + ayt,

где υ0y  – проекция начальной скорости на ось Oy  , ay  – проекция ускорения тела на Oy  . Так как на тело действует только сила тяжести, то по второму закону Ньютона:

mg = ma ⇒ a= g = const

То есть на графиках не изображено ускорение.
Скорость:

vy = v0y − gt,

то есть на графиках не изображена скорость.
Кинетическая энергия тела равна:

       2
Ek = m-υ
      2

Это парабола с ветвями вверх А – 3.

Потенциальная энергия:

E = mgh

Уравнение движения по оси Oy  :

h= y + υ t + ayt2
    0   0y    2

где υ0y  – проекция начальной скорости на ось Oy  , y0  – начальная координатa, ay  – проекция ускорения тела на Oy  .

В нашем случае можно записать следующем образом:

         2
h= υ0t− gt-
        2

      (     gt2)
E =mg  υ0t− -2-

Так как это квадратное уравнение относительно t, то его график будет параболой, при чём с ветвями вниз (так как перед    t2  стоит минус) Б – 4

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#39099

Шарик массой m  висел неподвижно на невесомой нерастяжимой нити длиной l  . В результате толчка шарик приобрёл скорость ⃗v , направленную горизонтально (см. рисунок), и начал совершать колебания в вертикальной плоскости.

PIC

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче ( g  – ускорение свободного падения). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ф ИЗИ ЧЕС КАЯ ВЕ ЛИЧ ИНА                  Ф ОРМ УЛА
                                              (   v2)
А ) максимальная высота подъёма ш арика   1)m  g− -l
                                            v2
относительно первоначального положения       2)2g
Б ) модуль силы натяж ения нити в нижней точке 3)mv2
                                             2g(    2)
траектории движения шарика                4)m  g+ v-
                                                   l

Источники: Демоверсия 2023

Показать ответ и решение

А) Запишем закон сохранения энергии:

      mv2
mgh = -2-,

где h  – максимальная высота подъёма, v  – начальная скорость.
Тогда

    2
h= v-.
   2g

Б) Из второго закона Ньютона:

               v2
T − mg =ma = m -l ,

где a  – центростремительное ускорение, T  – сила натяжения нити.
Тогда

      (    2)
T = m  g+ v-
           l
Ответ: 24
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!