Тема №5 Механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
01 Кинематика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №5 механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#65298

Из начала декартовой системы координат Oxy  в момент времени t= 0  тело (материальная точка) брошено под углом к горизонту. Ось x  направлена вдоль горизонтальной поверхности; ось y  – вертикально вверх. В таблице приведены результаты измерения проекции скорости тела vy  и значения координаты x  в зависимости от времени наблюдения.

|------------------------|---|----|---|----|---|----|-----|-----|----|-----|-----|
|        Время, с        |0,0 |0,1 |0,2 |0,3 |0,4 |0,5 |0,6  |0,7  |0,8 | 0,9 | 1,0 |
|-Проекция-скорости-v,-м/с-|5,0-|4,0-|3,0-|2,0-|1,0-|-0--|−1,0-|−2,0-|−3,0|−-4,0-|−-5,0-|
|------------------y-----|---|----|---|----|---|----|-----|-----|----|-----|-----|
------Координата x, м-----0,0--0,5--1,0--1,5--2,0--2,5--3,0---3,5---4,0---4,5---5,0-|

Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

1) В начальный момент времени скорость тела равна 4 м/с.

2) Тело брошено под углом 30∘ к горизонту.

3) Длительность полёта тела составила 1 с.

4) В момент времени t=0,5  с тело находилось на высоте 0,45 м от поверхности Земли.

5) В момент падения скорость тела была примерно равна 7 м/с.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Нет, скорость тела складывается из скорости по вертикали vy  и скорости по горизонтали vx  . Скорость по вертикали в начальный момент времени v0y = 5  м/c, скорость по горизонтали можно найти, зная, что движении по горизонтали скорость тела постоянна, то есть движение равномерное.

v0x = x = 1-м-= 5 м/с.
     t   0,2 с

Тогда начальная скорость

    ∘--------  ∘ ------2---------2
v0 = v20y + v20x = 25 (м/с) + 25 (м/с) ≈ 7 м/с

2) Неверно
Тангенс угла броска

tgα = v0y-= 5 м/-с= 1,
      v0x   5 м/ с

при этом тангенс равен 1, значит, угол броска равен   ∘
45 .
3) В ерно
Длительность полёта равно удвоенному времени подъёма тела. Для начала нам нужно найти время tподъема  , за которое тело поднимется на максимальную высоту:

υy =υ0y + aytподъема.

На максимальной высоте скорость vy = 0  , то есть из таблицы время подъёма равно

tподъема = 0,5 с

Тогда длительность полёта 1 с.
4) Н еверно
Высота подъёма тела равна

              2
h (t)= v0yt+ ayt-,
            2

где a = − g
 y  – ускорение тела по вертикали.
Отсюда

                   10 м/ с2 ⋅0,25 с2
h(0,5)= 5 м/с⋅0,5 с−------2------ = 1,25 м

5) Верно
Аналогично первому пункту в момент падения (t= 1  с) скорость равна

      ∘ ----------- ∘ -----------------
v(1)=   vx2(1)+ v2y(1)=   25 (м/с)2 +25 (м/с)2 ≈ 7 м/с
Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#64401

На рисунке приведены графики зависимости координат x  двух тел, прямолинейно движущихся по оси Ox  , от времени t  . На основании графиков выберите все верные утверждения о движении тел.

PIC

1) Проекция v1x  скорости тела 1 больше проекции v2x  скорости тела 2.
2) В момент времени 15 с тело 2 достигло начала отсчёта.
3) Проекция a1x  ускорения тела 1 больше проекции a2x  ускорения тела 2.
4) Проекция v2x  скорости тела 2 равна 3 м/с.
5) Проекция a1x  ускорения тела 1 равна 0,5 м/с2
 .

Показать ответ и решение

1) В ерно
Скорость тела

    Δx
vx =-Δt,

где Δx  – изменение координаты за время Δt  .
Тогда скорость v1x  :

v  = 15 м-−-5 м-= 0,5 м/с
 1x   20 с− 0 с

Скорость v2x  :

     5 м − (−5) м 1
v2x = -30 с−-0-с-= 3 м/с

То есть скорость первого тела больше первого
2) В ерно
Координата тела через 15 с:

x2 = x0 +vt= − 5 м + 1м/с ⋅15 с
                   3

3) Неверно
Движение тел является равномерным.
4) Н еверно
См. пункт 1.
5) Н еверно
См. пункт 3.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#55006

Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t= 0  . В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости от времени. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице

|-------------------|----|---|----|---|----|---|----|---|----|---|
|------Время, с-----|0,1-|0,2-|0,3-|0,4-|0,5-|0,6-|0,7-|0,8-|0,9-|1,0-|
|М одуль скорости, м/с|4,0|3,0 |2,0 |1,0 | 0  |1,0 |2,0 |3,0 |4,0 |5,0 |
------------------------------------------------------------------

1) Тело поднялось на максимальную высоту, равную 0,8 м.
2) Начальная скорость тела была равна 4 м/с.
3) В момент времени t= 0,2  с тело находилось на высоте 0,45 м от поверхности Земли.
4) На высоте 0,8 м от поверхности Земли скорость тела была равна 3,0 м/с.
5) За 0,7 секунд полёта путь тела составил 1,45 м.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Начальная скорость тела 5 м/с (определяется по моменту падения при t =1,0  с, так как при нуле скорость отсутствует и движение симметрично). Движение в поле тяжести Земли описывается уравнением кинематики:

          2
h = v0t− gt-, (1)
         2

где v0  – начальная скорость, t  – время, g  – ускорение свободного падения.
Максимальная высота будет при скорости равной нулю, то есть в 0,5 с.
Определим эту высоту:

               10 м/с2 ⋅0,25 с2
h= 5 м/с⋅0,5 с−------2------ = 1,25 м

2) Неверно
См. пункт 1.
3) Н еверно
Подставим t= 0,2  с в (1):

                10 м/с2⋅0,04-с2
h = 5 м/с⋅0,2 с −     2      = 0,8 м

4) Верно
На высоте 0,8 м тело было в 0,2 с и скорость тела была равна 3,0 м/с.
5) В ерно
До 0,5 с тело поднималось и поднялось на высоту h  = 1,25
 1  м, а после ещё 0,2 с опускалось и опустилось на расстояние:

     gt2   10 м/с2⋅0,04 с2
h2 = 2--= ------2------= 0,2 м

Тогда путь за 0,7 с

h= h1+ h2 = 1,25 м +0,2 м = 1,45 м
Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#55005

На рисунке приведены графики зависимости координат x  двух тел, прямолинейно движущихся по оси Ox  , от времени t  . На основании графиков выберите все верные утверждения о движении тел.

PIC

1) Проекция v1x  скорости тела 1 в 2 раза больше проекции v2x  скорости тела 2.

2) В момент времени 15 с тело 2 изменило направление своего движения

3) Проекция a1x  ускорения тела 1 равно нулю.

4) Проекция v1x  скорости тела 1 равна 0,5 м/с.

5) Оба тела движутся равномерно в положительном направлении оси Ox  .

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Скорость тела

    Δx
vx =-Δt,

где Δx  – изменение координаты за время Δt  .
Тогда скорость v1x  :

v  = 15 м-−-5 м-= 0,5 м/с
 1x   20 с− 0 с

Скорость v2x  :

     5 м − (−5) м 1
v2x = -30 с−-0-с-= 3 м/с

Тогда

v1x=  0,5-⁄= 2
v2x   1∕3

2) Неверно
Нет, скорость направлена все время в одном направлении.
3) В ерно
Так как графиком изменения координаты является прямая, то движение равномерное, то есть ускорение равно нулю.
4) В ерно

См. пункт 1.
5) В ерно

Да, см. пункты 2 и 3.

Ответ: 345

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#54997

На рисунке показан график зависимости координаты x  тела, движущегося вдоль оси Ox  , от времени t  . Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения

PIC

1) В точке С проекция скорости тела на ось Ox отрицательна.
2) На участке BC модуль скорости тела уменьшается.
3) Проекция перемещения тела на ось Ox  при переходе из точки C  в точку D  отрицательна.
4) В точке D проекция ускорения тела на ось Ox положительна.
5) В точке A ускорение тела и его скорость направлены в одну сторону.

Показать ответ и решение

1) В ерно
В точке C график убывает ⇒ производная отрицательна ⇒ проекция скорость на ось Ox  отрицательна.
2) Н еверно
На участке BC  наклон графика увеличивается, значит, скорость тела увеличивается.
3) В ерно
Проекция перемещения тела на ось Ox  равна разности координат. Координата точки C  больше координаты точки D  . При переходе из точки C  в точку D  проекция перемещения отрицательна.
4) В ерно
В точке D график возрастает ⇒ производная положительна ⇒ проекция скорость на ось Ox  положительна.
5) Н еверно
В точке A график возрастает ⇒ производная положительна ⇒ проекция скорость на ось Ox  положительна. На участке    AB  выпуклость графика уменьшается, значит, скорость уменьшается.

Ответ: 134

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#13416

На графике изображена зависимость координаты тела от времени. На основании графика выберите все верные утверждения о движении тела.

PIC

1) Направление движения тела изменилось.
2) На участке 1 тело движется равнозамедленно, на участке 2 — равноускоренно.
3) На участке 2 проекция ускорения положительна.
4) На участке 1 модуль скорости уменьшается, а на участке 2 — не изменяется.
5) На участке 1 проекция ускорения на ось Ox  отрицательна.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Тело все время движется в одном направлении вдоль оси Ox  .
2) Н еверно
График участка 1 — парабола, участка 2 — прямая линия, тогда в первом случае тело движется с ускорением, во втором — равномерно.
3) Н еверно
Так как на участке 2 тело движется равномерно, то ускорения вовсе нет.
4) В ерно
На участке 1 тангенс угла наклона касательной уменьшается, тогда скорость также уменьшается.
5) В ерно
Скорость уменьшается, тогда проекция ускорения отрицательна.

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#13415

На рисунке показан график зависимости координаты y  тела, движущегося вдось оси Oy  (в поле тяжести Земли), от времени      t  . Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

PIC

1) В интервале от B  до C  скорость уменьшается.
2) Кинетическая энергия в положении D  меньше, чем в положении C  .
3) В положении A  потенциальная энергия принимает минимальное значение.
4) В положении C  и A  отсутствует ускорение.
5) Материальная точка движется равноускоренно.

Показать ответ и решение

1) В ерно
Так как тангенс угла наклона уменьшается, то и скорость уменьшается.
2) Н еверно
Скорость — тангенс угла наклона касательной. В точке D  тангенс больше, чем в точке C  , тогда и кинетическая энергия в точке D  больше.
3) В ерно
Потенциальная энергия высчитывается по формуле:

Eпот = mgh,

в то время, как у точки A  самая маленькая высота. Значит, в этой точке минимальная потенциальная энергия.
4) Н еверно
В точках A  и C  скорость равна нулю (так как координата принимает минимальное и максимальное значение, а скорость – это производная от координаты по времени). Но ускорение в этих точках не равно нулю, так как в них скрость изменяется (изменяется тангенс угла наклона касательной), следовательно, ускорение в этих точках есть.
5) Н еверно
Так как график состои из частей двух различных парабол, то и ускорение на разных частях различно.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#13414

На рисунке показан график зависимости координаты x  тела, движущегося вдоль оси Ox  , от времени t  . Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

PIC

1) Ускорение в точке B  отсутствует.
2) В точке A  проекция скорости отрицательна.
3) На участке AB  модуль скорости увеличивается.
4) Скорость принимает минимальное значение в точке D  .
5) Модуль скорости в точке A  больше, чем в точке B  .

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Полное ускорение формируется из тангенсиального и нормального (центростремительного). В данном случае отсутствует только центростремительное, а тангенсиальное есть, так как тело в точке B  начинает набирать скорость.
2) В ерно
В точке A  тело движется противоположно оси Ox  , тогда проекция скорости отрицательна.
3) Н еверно
Так как тангенс угла наклона уменьшается, то и скорость уменьшается.
4) Н еверно
Скорость — тангенс угла наклона касательной. В точке D  он принимает максимальное значение, тогда скорость так же максимальна в этой точке.
5) В ерно
Скорость — тангенс угла наклона касательной. В точке B  скорость равна нулю.

Ответ: 25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#13413

Шарик катится по прямому желобу. Изменение координаты шарика с течением времени в инерциальной системе отсчета показано на графике. На основании этого графика выберите все верные утверждения о движении шарика.

PIC

1) Первые 2 с шарик покоился, а затем двигался с возрастающей скоростью.
2) Равнодействующая сил в момент t= 4 c  равна нулю.
3) Скорость шарика постоянно уменьшалась.
4) Путь, пройденный шариком, равен 4 м.
5) Кинетическая энергия принимает максимальное значение в начальный момент времени.

Показать ответ и решение

1) В ерно
Действительно, первые 2 секунды координата не изменялась, а затем увеличивалась с возрастающей скоростью.
2) Н еверно
Так как тело в этот момент двигалось с ускорением, то из второго закона Ньютона понимаем, что равнодействующая сил не была равна нулю.
3) Н еверно
Скорость монотонно увеличивалась, так как было некое ускорение a  .
4) В ерно
Из графика видно, что тело прошло 4 м.
5) Н еверно
Скорость — тангенс угла наклона касательной. В начальный момент времени он принимает минимальное значение, тогда скорость так же минимальна в этой точке, как и кинетическая энергия.

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#13412

В инерциальной системе отсчета вдоль оси Ox  движется тело массой m = 13 кг  . На рисунке приведен график зависимости проекции скорости υx  этого тела от времени t  . Выберите все верные утверждения о движении тела.

PIC

1) Перемещение тела равно нулю.
2) В момент времени t= 9 c  равнодействующая всех сил F = 5,2 H  .
3) Кинетическая энергия в интервале от 0 до 10 с увеличилась в 4 раза
4) В интервале времени от 10 до 30 с импульс тела уменьшился на 26 кг⋅ м/с.
5) В интервале от 90 до 100 с на тело действует всё уменьшающаяся сила.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Так как тело двигалось все время в одну сторону, значит перемещение равно пути, путь в координатах t− v  можно вычислить как площадь под графиком. В данном случае площадь не равна нулю.
2) В ерно
Воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗
F =m ⃗a

Так как ускорение нам неизвестно, найдем его следующим образом:

a= υкон−-υнач
       t

Подставляем неизвестные величины во второй закон Ньютона:

       υкон−-υнач
F = m ⋅    t

F = 13 кг⋅ (4−-0) м/с = 5,2 Н
            10 c

3) Неверно
В начальный момент времени кинетическая энергия равна нулю.
4) В ерно
Формула для рассчета импульса:

Δp =m ⋅Δ υx = 13 кг⋅(4− 2) м/с= 26 кг⋅м/с.

5) Неверно
Из второго закона Ньютона мы знаем, что сила зависит от ускорения прямой пропорциональностью, но в этот момент тело движется с ускорением a = const  , тогда и F =const  .

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#13411

Провелись исследования прямолинейного движения тела массой m = 800 г  из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути, пройденного телом, от времени. Какие выводы соответствуют результатам эксперимента?

|----|--|--|--|---|---|
|t, с|0-|1-|2-|-3-|-4-|
-L, м-0--4--16--36--64--

1) На тело действовала всё увеличивающаяся сила.
2) К концу 7 секунды тело пройдет путь 144 м.
3) В интервале от 2 с до 5 с импульс изменился на 24 кг⋅ м/с.
4) Кинетическая энергия Eкин = 410 Д ж  в момент t= 4 c  .
5) Ускорение a = 8 м/с2  .

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Для того, чтобы узнать ускорение воспользуемся одной формулой для двух мооментов времени:

            a t2
x =x0 +υ0x+ -x2--

ax1 = 2x=  2⋅4 м-= 8 м/с2
     t2   12 с2

     2x   2⋅16-м       2
ax2 = t2 =  22 с2 = 8 м/с

Выходит, что в течение всего движения ускорение не изменялось, тело двигалось равноускоренно. Теперь воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗F =m ⃗a

Так как ускорение было неизменно, значит и F = const  .
2) Н еверно
Для рассчёта воспользуемся формулой нахождения координаты:

               2      2  2  2
x= x0+ υ0x+ axt-= 8-м/с-⋅7-c-= 196 м.
             2         2

3) Неверно
Для начала узнаем скорость тела в моменты времени t=2 c  и t= 5 c  :

υx = υ0x + at

        2
υx = 8 м/с ⋅2 c= 16 м/с

υx = 8 м/с2⋅5 c= 40 м/с

Теперь воспользуемся формулой для вычисления импульса:

Δp= m ⋅Δ υx = 0,8 кг⋅(40− 16) м/с= 19,2 кг⋅м/с.

4) Верно
Сначала узнаем скорость на 4 с:

υx = υ0x +at= 8 м/с2⋅4 c= 32 м/с

Теперь воспользуемся формулой для Eкин  :

         2          2     2
Eкин = m-υx= 0,8 кг-⋅32-(м/с)-= 410 Д ж
       2           2

5) Верно
Смотреть пункт 1.

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#13410

Тело движется по оси Ox  . На рисунке приведен график зависимости проекции импульса тела px  от времени. Выберите все верные утверждения о движении тела.

PIC

1) В интервале от t1  до t2  тело покоилось.
2) Кинетическая энергия принимает свою максимальное значение в момент времени t3  .
3) В интервале от 0 до t1  тело двигалось равноускоренно.
4) В интервале от 0 до t1  действовала все увеличивающаяся сила.
5) В интервале от t1  до t2  тело движется равномерно.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Воспользуемся формулой импульса:

⃗p= m ⃗υ

Из нее следует, что если p = const  , то тело движется с одной скоростью.
2) Н еверно
Так как у импульса и скорости суествует прямая зависимость, значит, Eкин  принимает свое максимальное значение тогда же, когда и импульс.
3) В ерно
Если импульс постоянно увеличивался, значит и скорость постоянно увеличивалась, двигая тело равноускоренно.
4) Н еверно
Воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗F =m ⃗a

Так как тело двигалось равноускоренно, то и сила F  в этом интервале времени действовала одинаково.
5) В ерно
Смотреть пункт 1.

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#13409

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: A  и B  , движущихся по прямой, вдоль которой направлена ось Ox  . Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

PIC

1) Тело A  за t= 6 с  переместилось на 25  м.
2) Проекция ускорения тела B  на ось Ox  отрицательна.
3) Тела A  и B  стартуют с одинаковой скоростью.
4) Тело A  двигается равноускоренно, а тело B  — равнозамедленно.
5) Тело B  меняет направление движения в момент времени t= 4 с  .

Показать ответ и решение

1) В ерно
За 6 с тело переместилось на 25 метров, так как его конечное положение равно 35 м, а начальное — 10 м.
2) Н еверно
Ветви параболы направлены вверх, следовательно ускорение положительно, то есть направлено по оси x  .
3) Н еверно
Тела стартуют лишь из одной точки, их же скорости направлены в разные стороны, что уже делает их различными.
4) Н еверно
График движения тела   — прямая линия, значит тело   движется равномерно. График движения тела B  — парабола, следовательно тело движется с ускорением.
5) В ерно
Так как до 4 с тело движется против оси Ox  , а после — против оси, значит, что направление движения поменялось.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#13408

Шарик катится по прямому желобу вдось оси Ox  . Изменение координаты x  шарика с течением времени в инерциальной системе отсчета показано на графике. На основании этого графика выберите все верные утверждения о движении шарика.

PIC

1) Ускорение a =const  на протяжении всего отрезка времени.
2) Равнодействующая сил в момент времени t= 5 c  равна нулю.
3) В процессе движения скорость шарика уменьшалась и стала равна 0.
4) Кинетическая энергия принимает свое максимальное значени в момент времени, когда t= 4 с  .
5) В процессе движения скорость шарика увеличивалась.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Так как на графике представлена часть параболы, которая соответсвует равноускоренному движению, только до 4 с, то a= const  относится только к этому интревалу времени.
2) В ерно
Воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗
F =m ⃗a

Так как скорость не меняется в течение пятой секунды (тело покоится), то и ускорение a = 0 м/с2  , следовательно и равнодействующая сил F = 0H  .
3) В ерно
Скорость — тангенс угла наклона касательной. Мы можем заметить, что с течением времени тангенс уменьшается, выходит, что в процессе движения скорость уменьшалась.
4) Н еверно
Так как скорость принимает свое максимальное значение в начальный момент времени, то из формулы для рассчёта кинетической энергии (      m-υ2
Eкин = 2  ) понимаем, что кинетическая энергия, как и скорость, также принимает максимальное значение в начальный момент времени.
5) Н еверно
Смотреть пункт 3.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#13407

В инерциальной системе отсчета вдоль оси Ox  движется тело (горизонтально) массой m = 5  кг. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости υx  этого тела от времени t  . Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающих этот процесс.

PIC

1) В промежутке времени от 30 до 50 с потенциальная энергия уменьшилась в 4 раза.
2) В промежутке времени от 50 до 80 с кинетическая энергия увеличилась на 16 Д ж  .
3) Модуль ускорения в t1 = 40 с  больше модуля ускорения в t2 = 70 с
4) В промежутке времени от 50 до 100 с тело переместилось на 0 м.
5) В момент времени t= 85 с  равнодействующая всех сил равна 0H

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Так как тело движется только вдоль оси Ox  , его положение относительно горизонтальной поверхности не меняется, тогда   Eпот  остаётся неизменной.
2) Формула для рассчёта E кин  :

Eкин = m-υ2
       2

        m-  2   2   5-кг   2    2  2    2
ΔE кин = 2 ⋅(υ2 − υ1)= 2  ⋅(4(м/с) − 0(м/с))= 40 Дж.

Утверждение 2 – Н еверно
3) В ерно
Рассчитаем модули ускорений для двух случаев:

a40 = 4−-0= 0,2 м/с2
      20

a70 = 4-− 0 ≈ 0,13 м/с2
      30

Выходит, что действительно a40  больше a70  .
4) Н еверно
Для рассчёта передвижения мы можем посчитать площадь фигуры под графиком:

    10 с +50 с
S = ----2----⋅4 м/с = 120 м.

5) Верно
Воспользуемся вторым законом Ньютона:

⃗F =m ⃗a

Так как скорость не изменяется, значит a = 0 м/с2  , а значит, что ⃗F = 0.

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#13405

Из начала декартовой системы координат в момент времени t= 0  тело (материальная точка) брошено под углом к горизонту. В таблице приведены результаты измерени координат тела x  и y  в зависимости от времени наблюдения. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

|---------------|----|----|----|---|
|---В-рем-я, с---|0,1-|0,2-|0,3-|0,4|
-К-оордината x, м-0,6--1,2--1,8--2,4-
|К оордината y, м |0,75 |1,4 |1,95 |2,4|
------------------------------------

1) Максимальная высота подъема h    =4,8 м
 max  .
2) Максимальная дальность полёта Lmax = 4,8 м  .
3) Максимальная дальность полёта Lmax = 9,6 м  .
4) В момент времени t1 = 1,2 с  скорость тела равна 5 м/с.
5) В момент времени t2 = 0,6 с  проекция скорости υy  положительна.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Для начала нам нужно найти время tподъема  , за которое тело поднимется на максимальную высоту:

υy =υ0y + aytподъема.

Начальная скорость υ0y  нам неизвестна, её мы можем расчитать по следующей формуле:

            a t2
y = y0+ υ0yt+-y2-

          2
     y− ayt-
υ0y = ----2--,
        t

где t  любой выбранный критерий из таблицы, также мы знаем, что ay = −g  . Теперь tподъема  можем рассчитать так (на высоте h
 max  υ = 0 м/с
 y  ):

                   2                        2     2 2
             y− ayt-          0,75 м− (−10 м/-с)⋅0,1-с
         υy −-----2-   0 м/с −---------0,1 с-2--------
tподъема = -----a-t----= -----------−-10-м/с2------------= 0,8 с

Высоту hmax  мы можем найти следующим способом:

                        2       y− ayt2           2
hmax = y0 +υ0ytподъема+ aytподъема = ----2--tподъема+ aytподъема
                         2         t               2

              (−10-м/с2)⋅0,12 с2
h    = 0,75-м−---------2-------0,8 с + (−-10 м/с2)⋅0,82-с2-= 3,2 м.
 max            0,1 с                       2

2) Неверно
Дальность полёта мы можем высчитать по формуле:

                           2
Lmax = x0+ υ0xtполета+ axtполета-
                       2

Время подъема симметрично времени падения, тогда:

tполета = 2tподъема

Начальная скорость υ0x  нам неизвестна, её мы можем расчитать по следующей формуле:

             axt2
x= x0+ υ0xt+ -2--= υ0xt

υ0x = x
     t

x0 = 0 м  , так как действие идёт из начала системы отсчёта, также мы знаем, что по оси Ox  ускорение зануляется. Подставляем неизестные величины в начальную формулу:

       x           0,6-м-
Lmax = t ⋅2tподъема = 0,1 с ⋅2⋅0,8 с= 9,6 м.

3) Верно
Смотреть пункт 2.
4) Н еверно
Скорость тела вычисляется как результирующая проекции скоростей в определенный момент времени:

    ∘ ------
υ =   υx2+ υy2

Проекции скоростей вычисляются по формулам:

υy = υ0y + ayt1

υx = υ0x+ axt1

Мы знаем, что по оси Ox  ускорение зануляется, тогда формула принимает следующий вид:

υx = υ0x

υx = υ0x

Подставим все неизвестные значения в начальную формулу:

   ┌│ ------(-------2------)2
   ││ (x )2   y − ayt--
υ = │∘ t   +|( ---t-2- +ayt1|)

   ┌│ ----------(-----------------------------------------)--
   ││ (     )             (−-10 м/с2)⋅0,12-с2
υ = ││ 0,6 м 2 +|| 0,75 м-−-------2--------+ (−10 м/с2)⋅1,2 с|| 2 = 7,2 м/с.
   ∘   0,1 с    (           0,1 с                         )

5) Верно
Так как tподъема  больше заданного времени, значит в промежуток в промежуток времени t2  тело ещё поднималось, образуя положительную проекцию на ось Oy

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#13404

Из начала декартовой системы координат в момент времени t= 0  тело (материальная точка) брошено под углом к горизонту. В таблице приведены результаты измерения координат тела x  и y  в зависимости от времени наблюдения. Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

|---------------|----|----|----|---|
|---В-рем-я, с---|0,1-|0,2-|0,3-|0,4|
-К-оордината x, м-0,3--0,6--0,9--1,2-
|К оордината y, м |0,35 |0,6 |0,75 |0,8|
------------------------------------

1) Тело бросили со скоростью υ = 5  м/с.
2) Тело бросили под углом  ∘
45 .
3) Время полета t= 2  с.
4) Проекция скорости υy  в момент времени t= 0,3  с равна 1 м/с.
5) В момент времени t= 0,5  с скорость тела равна 1,5 м/с.

Показать ответ и решение

1) В ерно
Начальная скорость тела вычисляется как результирующая скорость υ0y  и υ0x  :

   ∘ --------
υ =  υ20x + υ02y

Скорости υ0x  и υ0y  можем найти из следующих формул (заранее заметим, что по оси Ox  ускорение зануляется):

               2
x= x0+ υ0xt+ axt-= υ0xt
              2

             ayt2-       ayt2
y =y0+ υ0yt+  2  = υ0yt+  2

     x   0,3 м
υ0x = t = 0,1 с-= 3 м/с

         ayt2-          (−-10 м/с2)⋅0,12-с2
υ  =  y−--2--= 0,35 м-−-------2--------= 4 м/ с
 0y      t               0,1 с

Подставим неизвестные величины в начальную формулу:

    ┌│ ------(-------2)2-
    ││ ( )2    y− ayt-
υ = │∘  x  + |( ----2--|)
       t         t

    ┌ ---------------------------------------
    ││ (     )   (         (−-10 м/с2)⋅0,12-с2-)
υ = │││  0,3 м 2 +|| 0,35 м-−-------2--------||2 = 5 м/с.
    ∘  0,1 с2   (           0,1 с          )

2) Неверно
Вычислим тангенс угла броска:

tgα = υy = 0,4-≈1,33
     υx   0,3

Тангенс угла броска больше 1, тогда угол больше 45∘ .
3) Н еверно
Для начала найдём время подъема, воспользовавшись формулой (υy  в максимальной точке подъема равно 0 м/с  ):

υy =υ0y + aytподъема.

Подставляем неизвестные величины в первую формулу:

υy = υ0y +aytподъема

         υy − υ0y
tподъема = --ay--.

Время подъема симметрично времени падения, тогда (ay = −g  ):

tполета = 2tподъема = 2⋅ 0-м/с−-4 м/2с = 0,8 с.
                    − 10 м/с

4) Верно
Для вычисления скорости в определенный момент времени используем формулу:

                           2             2
υy = υ0y + ayt= 4 м/с+ (−10 м/с )⋅0,3 с= 1 м/с.

5) Неверно
Скорость тела вычисляется как результирующая проекции скоростей в определенный момент времени:

    ∘ ------
υ =   υx2+ υy2

Проекции скоростей вычисляются по формулам:

υy =υ0y + ayt

υx = υ0x+ axt =υ0x

Подставим все неизвестные значения в начальную формулу:

   ∘ --------------  ∘ --------------------------------
υ =  υ20x+ (υ0y + ayt)2 = 32( м/с)2+ (4 м/с+ (− 10 м/с2)⋅0,5 с)2 ≈3,2 м/с.
Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#13403

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: A  и B  , движущихся по прямой, вдоль которой направлена ось Ox  . Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

PIC

1) В течение первых 5 секунд тела двигались в одном направлении.
2) Скорость тела A  в момент времени t= 2 с  равна υ = 10 м/с  .
3) В момент времени t= 4 с  скорость тела B  стала равной нулю.
4) Тело A  за первые 4 секунды переместилось на 20 м.
5) Тело A  за первые 4 секунды переместилось на 40 м.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Координата тела A  в течение первых 5 секунд постоянно уменьшается, а тела B  после 4 секунды — увеличивается.
2) Н еверно
Так как график движения тела A  — прямая линия, то тело перемещается равномерно, значит, скорость найдем по формуле:

    x− x0  0 м− 20 м
υ = -Δt--= ---4-с---= − 5 м/с

3) Верно
В момент времени 5 с тело меняет направление движения (до 5 с двигалось в направлении оси, после в обратную сторону), а значит в этот момент времени его скорость υ =0 м/с  .
4) В ерно
По оси Ox  видно, что тело A  за 4 секунды проходит 20 метров.
5) Н еверно
По оси Ox  видно, что тело A  за 4 секунды проходит 20 метров.

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#13402

Тело бросили под углом к горизонту из начала системы координат. В таблице приведены результаты измерения координат тела в зависимости от времени. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице. Силами сопротивления пренебречь.

|--------------|--|---|----|---|----|---|----|----|---|
|---Время, с---|0-|0,2|0,4-|0,6|0,8-|1,0|1,2-|1,4-|1,6-|
|Координата x, м|0 |1,2|2,4 |3,6|4,8 |6,0|7,2 |8,4 |9,6 |
|--------------|--|---|----|---|----|---|----|----|---|
-Координата-y, м-0--1,4-2,4--3,0-3,2--3,0-2,4--1,4--0---

1) Максимальная высота полета тела равна 4,8 м.

2) Полная механическая энергия тела уменьшилась за первые 0,8 секунды.

3) Тело бросили со скоростью 10 м/с.

4) В момент времени 0,8 с скорость движения тела равна 6 м/с.

5) Тело движется равноускоренно по обоим осям.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Максимальная высота полета равна максимальной координате y  , которая равна 3,2 м.

2) Неверно
Полная механическая энергия тела не изменяется, так как нет никаких сил сопротивления.

3) Верно
По данным таблицы видно, что по оси Ox  тело движется равномерно, за 1 с тело проходит по оси Ox  6 м, следовательно   vx = 6  м/с. В верхней точке траектории vy = 0  м/с. По закону сохранения энергии

Ek1 +Ep1 = Ek2

1 – в вершине траектории, 2 – в момент броска.

mv2         mv2
-2-x+ mgh = -2--⇒ v2 = 2gh+ v2x ⇒ v2 = 2⋅10 м/с2⋅3,2 м + 62 (м/с)2 = 100⇒ v = 10 м/с

Кинематический способ решения:
Найдем проекции начальной скорости v0x  и v0y  :

L= v0xt

     L   9,6 м
v0x = t-= 1,6 с-= 6 м/с

H = v0yt− gt2
          2

         gt2         10 м/с2⋅0,82 с2
     H-+--2-   3,2-м+-------2-------
v0y =   t    =         0,8 с        = 8 м/ с

Модуль вектора найдем через его проекции по теореме Пифагора:

    ∘----       ∘ -----------------
v0 =  v[0x2+v20y =  62 (м/с)2 +82 (м/с)2 = 10 м/с

4) Верно
По данным таблицы видно, что по оси Ox  тело движется равномерно, за 1 с тело проходит по оси Ox  6 м, следовательно   vx = 6  м/с. В верхней точке траектории vy = 0  м/с. То есть в верхней точке траектории скорость тела равна скорости тела по оси   Ox  , равна 6 м/с.

5) Неверно
По данным таблицы видно, что по оси Ox  тело движется равномерно, а по оси Oy  с постоянным ускорением g  .

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#13401

На рисунке изображены графики зависимости координаты от времени для двух тел: A и В. Они движутся только по одной прямой, вдоль которой направлена ось Ox  . Выберите все верные утверждения о характере движения тел:

PIC

1) Тело В движется равноускоренно.

2) Тело А имеет переменное ускорение.

3) В момент времени t=2 с  тело В движется со скоростью − 2,5  м/с.

4) За интервал времени от 1 с до 7 с тело А прошло путь, равный 10 м.

5) Тело А имеет максимальную по модулю скорости в моменты времени t1 = 0  и t2 = 7 с  .

Показать ответ и решение

1) Н еверно
График В – прямая, следовательно тело В движется равномерно, без ускорения.

2) Неверно
График А – парабола, следовательно тело А движется равноускоренно, ускорение не меняется.

3) Верно
График В – прямая, следовательно скорость одинакова на всем пути, можно заметить, что за 2 с тело В прошло 5 м против оси      Ox  , т. е. за 1 с – 2,5 м, следовательно скорость тела В равна -2,5 м/с.

4) Неверно
Не путаем перемещение и путь! Тело А переместилось на 10 м (20 м - 10 м = 10 м) и прошло 30 м (10 м + 20 м).

5) Верно
Скорость – это производная пути. График А имеет максимальные по модулю производные в моменты времени t =0;7 с  .

Ответ: 35
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!