Задание 5 — Механика: анализ утверждений
Кинетическая энергия
Задачи подтемы с ответами и разборами
Небольшой груз массой 0,1 кг подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной 40 см. В результате толчка груз стал совершать незатухающие колебания в вертикальной плоскости. В таблице приведена зависимость от времени $t$ для высоты $h$ подъёма груза относительно положения равновесия. На основании данных, приведённых в таблице, выберите верные утверждения о движении груза.
1. Период колебаний груза равен 0,8 с.
2. В момент времени 0,4 с скорость груза максимальна.
3. В промежуток времени от 0,2 до 1,0 с кинетическая энергия груза достигла минимального значения 2 раза.
4. В момент 1,2 с кинетическая энергия груза равна 0.
5. Максимальная скорость груза равна 2 м/с.
| $t$, с | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $h$, см | 0 | 12 | 20 | 12 | 0 | 12 | 20 | 12 | 0 |
1. Период колебаний груза равен 0,8 с.
2. В момент времени 0,4 с скорость груза максимальна.
3. В промежуток времени от 0,2 до 1,0 с кинетическая энергия груза достигла минимального значения 2 раза.
4. В момент 1,2 с кинетическая энергия груза равна 0.
5. Максимальная скорость груза равна 2 м/с.
Ответ:
В таблице представлены данные о положении грузика, прикреплённого к пружине и совершающего гармонические колебания вдоль горизонтальной оси $Ox$, в различные моменты времени. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.
1. Период колебаний грузика равен 1 с.
2. Амплитуда колебаний грузика равна 15 мм.
3. Потенциальная энергия пружины маятника в момент времени 1,5 с минимальна.
4. Кинетическая энергия грузика в момент времени 1,0 с максимальна.
5. Модуль ускорения грузика в момент времени 1,5 с максимален.
| $t$, с | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $x$, мм | 0 | 2,5 | 4,5 | 6,0 | 7,0 | 7,5 | 7,0 | 6,0 | 4,5 | 2,5 | 0 | $-2,5$ | $-4,5$ | $-6,0$ | $-7,0$ | $-7,5$ |
1. Период колебаний грузика равен 1 с.
2. Амплитуда колебаний грузика равна 15 мм.
3. Потенциальная энергия пружины маятника в момент времени 1,5 с минимальна.
4. Кинетическая энергия грузика в момент времени 1,0 с максимальна.
5. Модуль ускорения грузика в момент времени 1,5 с максимален.
Ответ:
1. Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли и упало на балкон.
2. Тело брошено под углом к горизонту с балкона и упало на поверхность Земли.
3. Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало обратно на Землю.
4. В верхней точке траектории скорость тела была равна нулю.
5. Перед падением модуль скорости тела был больше начальной скорости.
Ответ:
1. В течение всего времени падения потенциальная энергия шарика в поле тяжести, отсчитываемая от основания башни, уменьшалась.
2. В течение всего времени падения величина импульса шарика постоянно возрастала.
3. Величина ускорения, с которым падал шарик, уменьшалась в интервале времени .
4. Величина ускорения, с которым падал шарик, увеличивалась в интервале времени и оставалась постоянной при .
5. Сумма кинетической и потенциальной энергий шарика оставалась неизменной во время падения.
Ответ:
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости этого тела от времени . Из приведённого ниже списка выберите выберите все верные утверждения и укажите их номера.
1. Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 30 с в 2 раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 70 до 100 с.
2. За промежуток времени от 0 до 30 с тело переместилось на 20 м.
3. В момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4. В промежутке времени от 70 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг м/с.
5. Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 60 до 70 с уменьшилась в 2 раза.
2. За промежуток времени от 0 до 30 с тело переместилось на 20 м.
3. В момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4. В промежутке времени от 70 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг м/с.
5. Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 60 до 70 с уменьшилась в 2 раза.
Ответ:
В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой $m = 300$ г из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути, пройденного телом, от времени. Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам эксперимента.
1. Тело двигалось равноускоренно.
2. Скорость тела в момент времени 4 с равнялась 8 м/с.
3. Кинетическая энергия тела в момент времени 5 с равна 25 Дж.
4. Равнодействующая сил, действующих на тело, всё время возрастала.
5. За первые 3 с работа равнодействующей сил, действующих на тело, была равна 5,4 Дж.
| $t$, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $L$, м | 0 | 1 | 4 | 9 | 16 | 25 | 36 | 49 |
1. Тело двигалось равноускоренно.
2. Скорость тела в момент времени 4 с равнялась 8 м/с.
3. Кинетическая энергия тела в момент времени 5 с равна 25 Дж.
4. Равнодействующая сил, действующих на тело, всё время возрастала.
5. За первые 3 с работа равнодействующей сил, действующих на тело, была равна 5,4 Дж.
Ответ:
Школьник проводит опыты с пружинным пистолетом. Он заряжает в пистолет стальной шарик и стреляет им, измеряя зависимость модуля скорости $v$ шарика в момент его вылета из пистолета от величины $\Delta x$ сжатия пружины перед выстрелом. Жесткость пружины 80 Н/м, масса шарика 30 г. После полного распрямления пружины шарик сразу же вылетает из ствола пистолета. Полученные школьником результаты приведены в таблице.
Выберите все верные утверждения о результатах этих опытов на основании данных, содержащихся в таблице.
1. Когда пружина пистолета сжата на максимальную величину 8 см, в ней запасена потенциальная энергия 256 мДж.
2. Если начальное сжатие пружины равно 5 см, то модуль импульса шарика в момент вылета из пистолета меньше 0,05 кг $\cdot$ м/с.
3. Модуль скорости v шарика убывает при возрастании величины $\Delta x$ сжатия пружины.
4. Трение пружины и шарика о ствол пистолета отсутствует.
5. Если начальное сжатие пружины равно 2 см, то в процессе выстрела выделяется количество теплоты 4 мДж.
| $\Delta x$, см | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $v$, м/с | 0,365 | 0,894 | 1,414 | 1,932 | 2,450 | 2,967 | 3,483 | 4,000 |
Выберите все верные утверждения о результатах этих опытов на основании данных, содержащихся в таблице.
1. Когда пружина пистолета сжата на максимальную величину 8 см, в ней запасена потенциальная энергия 256 мДж.
2. Если начальное сжатие пружины равно 5 см, то модуль импульса шарика в момент вылета из пистолета меньше 0,05 кг $\cdot$ м/с.
3. Модуль скорости v шарика убывает при возрастании величины $\Delta x$ сжатия пружины.
4. Трение пружины и шарика о ствол пистолета отсутствует.
5. Если начальное сжатие пружины равно 2 см, то в процессе выстрела выделяется количество теплоты 4 мДж.
Ответ:
Показано 7 из 7 задач