ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Кинематика 5.4

[Александр Сакович]

5.4 (6.4). Шарик катится по прямому жёлобу вдоль оси 0x. Изменение координаты x шарика с течением времени в инерциальной системе отсчёта показано на графике.

На основании этого графика выберите все верные утверждения о движении шарика.
1) На шарик действовала всё увеличивавшаяся сила.
2) Первые 2 с проекция a_x ускорения шарика отрицательна.
3) Первые 2 с скорость шарика возрастала, а затем оставалась постоянной.
4) Проекция υ_x скорости шарика оставалась отрицательной на всём пути.
5) Первые 2 с шарик двигался, а затем покоился.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Анализ условия. 1) На промежутке [0 с, 2 с] шарик двигался равноускоренно, так как график x(t) — парабола, а затем шарик остановился, так как координата x не изменяется.
2) На промежутке [0 с, 2 с] шарик движется по оси 0х, так как координата тела увеличивается.
3) На промежутке [0 с, 2 с] скорость шарика уменьшается, так как угол наклона касательной к точкам графика уменьшается.

[Александр Сакович]

Решение. Проверим каждое утверждение.
1) На шарик действовала всё увеличивавшаяся сила.
Шарик через 2 с остановился (смотрите анализ условия пункт 1), следовательно, его скорость и ускорение равны нулю. А значит и равнодействующая сила так же станет равной нулю.
Утверждение № 1 неверное.

2) Первые 2 с проекция a_x ускорения шарика отрицательна.
Так как первые 2 с шарик двигается по оси 0х (смотрите анализ условия пункт 2), то проекция его скорости υ_x > 0. Скорость шарика на этом промежутке уменьшается (смотрите анализ условия пункт 3), следовательно, ускорение при прямолинейном движении направлено против скорости и ее проекция a_x < 0.
Утверждение № 2 верное.

3) Первые 2 с скорость шарика возрастала, а затем оставалась постоянной.
Первые 2 с скорость шарика уменьшалась (смотрите анализ условия пункт 3).
Утверждение № 3 неверное.

4) Проекция υ_x скорости шарика оставалась отрицательной на всём пути.
Первые 2 с шарик двигается по оси 0х (смотрите анализ условия пункт 2), поэтому проекция его скорости υ_x > 0.
Утверждение № 4 неверное.

5) Первые 2 с шарик двигался, а затем покоился.
Первые 2 с шарик двигался равноускоренно, а затем шарик остановился (смотрите анализ условия пункт 1).
Утверждение № 5 верное.
Ответ: 25.