5.5 (6.5). В инерциальной системе отсчёта вдоль оси 0
x движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости υ
x тела от времени
t.
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 20 с в 2 раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 60 до 80 с.
2) в промежутке времени от 0 до 10 с тело переместилось на 20 м.
3) в момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4) в промежутке времени от 80 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг·м/с.
5) кинетическая энергия тела в промежутке времени от 10 до 20 с увеличилась в 2 раза.
Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=238) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=928) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).
Решение. Проверим все утверждения.
1) На промежутке времени от 0 до 20 с модуль ускорения тела
a1 = 0,2 м/с
2, на промежутке от 60 до 80 с модуль ускорения
a3 = 0,05 м/с
2.
\[a_1=\left| \frac{\upsilon _{2x}-\upsilon _{1x}}{t_1-t_2} \right|=\left| \frac{4-0}{20-0} \right|=0,2;\ \ a_2=\left| \frac{\upsilon _{2x}-\upsilon _{1x}}{t_1-t_2} \right|=\left| \frac{3-4}{80-60} \right|=0,05.\]
Утверждение №1
неверное.
2) На промежутке времени от 0 до 10 с перемещение равно (площадь фигуры) Δ
r = 10 м.
\[S=\frac{2\cdot 10}{2}=10.\]
Утверждение №2
неверное.
3) На промежутке времени от 20 до 60 с ускорение тела
a2x = 0 м/с
2, поэтому равнодействующая всех сил равна нулю.
Утверждение №3
верное.
4) На промежутке времени от 80 до 100 с скорость тела уменьшилась на 3 м/с, изменение импульса
\[\Delta p=m \cdot \Delta \upsilon ,\]
Утверждение №4
верное.
5) На промежутке времени от 10 до 20 с скорость тела изменилась с υ
1 = 2 м/с до υ
2 =4 м/с. Тогда изменение кинетической энергии равно
\[\frac{E_{k2}}{E_{k1}}=\frac{\upsilon _2^2}{\upsilon _1^2},\ \ \frac{E_{k2}}{E_{k1}}=4.\]
Утверждение №5
неверное.
Ответ: 34.