Механика —Каталог задач по ОГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75410

Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, набор из трёх груза, направляющую рейку А, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы трения скольжения между бруском и поверхностью горизонтальной рейки от силы нормального давления. С помощью динамометра 1 определите силу трения скольжения, помещая на брусок поочерёдно один, два и три груза. Для определения веса бруска с грузами воспользуйтесь динамометром 2. Абсолютную погрешность измерения сил принять равной цене деления используемого динамометра.
В бланке ответов № 2:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты измерения веса бруска с грузом и силы трения скольжения с учётом погрешности измерения для трёх случаев в виде таблицы;
3) сформулируйте вывод о зависимости силы трения скольжения между бруском и поверхность рейки от силы нормального давления.

Камзеева 2024

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки. (см. рисунок):

$PIC$

2.


№	$F = F (H) тяги тр$	$P (H )= mg$

1	$0,30 ±0,02$	$1,5± 0,1$

2	$0,50 ±0,02$	$2,5± 0,1$

3	$0,70 ±0,02$	$3,5± 0,1$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#74493

Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и три груза, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины.
Определите жёсткость пружины, подвесив к ней три груза. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $±$ 0,1 Н, абсолютную погрешность измерения удлинения пружины с помощью линейки принять равной $±$ 2 мм.
В бланке ответов № 2:
1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки
2) запишите формулу для расчёта жесткости пружины;
3) укажите результаты измерений веса грузов и удлинения пружины с учётом погрешности измерений;
4) запишите числовое значение жёсткости пружины.

Камзеева 2024

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки(см. рисунок).

$PIC$

2. $Fупр =mg = P$ ; $P- Fупр = kx⇒ k = x$ .
3. $x = (60± 2) мм = (0,060± 0,002) м$ ; $P = (3,0± 0,1) H$ .
4. $k = 50 H/м$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#51626

Используя штатив с муфтой, неподвижный блок, нить, два груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъёме грузов с использованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме двух соединённых вместе грузов на высоту 10 см. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $± 0,1 H$

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта работы силы упругости;

3) укажите результаты прямых измерений силы упругости (с учётом абсолютной погрешности) и пути;

4) запишите числовое значение работы силы упругости.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки:

2. $A = Fупр⋅S$

3. $Fупр = (2,0± 0,1) H;S = 0,1м.$

4. $A = 2,0 H⋅0,1 м = 0,2 Дж$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#50745

Используя штатив с муфтой, неподвижный блок, нить, три груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъёме грузов с исползованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме грузов на высоту 20 см. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $± 0,1 H$

В бланке ответов №2:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта работы силы упругости;

3) укажите результаты прямых измерений силы упругости с учётом абсолютной погрешности измерения силы и пути;

4) запишите числовое значение работы силы упругости.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки:

2. $A = Fупр⋅S$

3. $Fупр = (3,0± 0,1) H;S = 0,2 м$

4. $A = 3,0 H⋅0,2 м = 0,6 Дж$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#47964

Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и вычислите период колебаний для случая, когда длина маятника равна 1 м. Абсолютную погрешность измерения интервала времени принять равной $± 5$ с.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта периода колебаний;

3) Укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний (с учётом абсолютной погрешности измерения времени);

4) запишите численное значение периода колебаний маятника.

Показать ответ и решение

1. Рисунок экспериментальной установки:

2. Формула для периода

t T = n,

где $n$ – количество колебаний за время $t$ .
3. $t= (60± 5)$ с; $n =30$ .
4. Расчёт $T = 2$ c.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#47381

Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время для 30 полных колебаний и посчитайте частоту колебаний для случая когда длина нити равна 50 см. Абсолютную погрешность измерения времени принять равной $± 5$ с.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта частоты колебаний;

3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний (с учётом абсолютной погрешности);

4) запишите численное значение частоты колебаний маятника.

Показать ответ и решение

1. Рисунок экспериментальной установки:

2. Формула для частоты

n ν = t,

где $n$ – количество колебаний за время $t$ .
3. $t= (42± 5)$ с; $n =30$ .
4. Расчёт $ν = 0,7$ Гц.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#45262

Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр №3, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 3. Абсолютную погрешность измерения массы принять равной $± 1$ г, абсолютную погрешность измерения объёма $± 2$ мл.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки для определения объёма тела;

2) запишите формулу для расчёта плотности;

3) укажите с учётом погрешности результаты измерения массы цилиндра и его объёма;

4) запишите числовое значение плотности материала цилиндра.

Показать ответ и решение

1. Рисунок экспериментальной установки:

2. Плотность равна:

ρ = m- V

3. Измерение массы

m = (66 ± 1) г

Объём тела

V = V − V = (56 ± 2) мл = (56 ± 2) см3 1 1

4. Тогда

ρ = 1,2 г/см3 = 1200 кг/м3

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#44771

Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр № 1, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 1. Абсолютную погрешность измерения массы принять равной $±$ 1 г, абсолютную погрешность измерения объёма — $±$ 2 мл.

В бланке ответов № 2:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки для определения объёма тела;

2) запишите формулу для расчёта плотности;

3) укажите с учётом погрешности результаты измерения массы цилиндра и его объёма;

4) запишите числовое значение плотности материала цилиндра.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки для определения объёма тела:

2. $m ρ = -- V$

3. $m = (195 ± 1) г;$

$V = V2 − V1 = (25 ± 2) = (25 ± 2 ) см3$

4. $3 3 ρ = 7,8 г/см = 7800 кг/м$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#44642

Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр №2, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 2. Абсолютную погрешность измерения массы принять равной $± 1$ г, абсолютную погрешность измерения объёма $± 2$ мл.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела;

2) запишите формулу для расчёта плотности;

3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма;

4) запишите числовое значение плотности материала цилиндра.

Показать ответ и решение

1. Рисунок экспериментальной установки:

2. Плотность равна:

ρ = m- V

3. Измерение массы

m = (70 ± 1) г

Объём тела

V = V − V = (25 ± 2) мл = (25 ± 2) см3 1 1

4. Тогда

ρ = 2,8 г/см3 = 2800 кг/м3

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#43912

Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для 30 полных колебаний и посчитайте период колебаний для трех случаев, когда длина нити равна соответственно 1 м, 0,5 м и 0,25 м. Абсолютную погрешность измерения интервалов времени принять равной $± 5$ с.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трех длин нити маятника в виде таблицы;

3) посчитайте период колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;

4) сформулируйте качественный вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.

Показать ответ и решение

1. Рисунок экспериментальной установки:

2. 3. Период колебаний равен:

T = -t, n

где $n$ – количество колебаний за время $t$ .

|--|-----------------|-------------------|----------------------|-----------| |--|-Д-лина-ни-ти, м-|-Чи-сло-колеба-ний-|-В-ремя-ко-лебани-й, с|П-ериод,-с-| |1 | 1 | 30 | 60 ± 5 | 2 | |--|-----------------|-------------------|----------------------|-----------| -2--------0,-5----------------30------------------42 ±-5------------1,-4----| | | | | | | -3--------0,25----------------30------------------30 ±-5-------------1------|

4. при уменьшении длины нити период свободных колебаний нитяного маятника уменьшается.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#42003

Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр с пределом измерения 5 Н, линейку и набор из трёх грузов по 100 г каждый, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени растяжения пружины. Определите растяжение пружины, подвешивая к ней поочерёдно один, два и три груза. Для определения веса грузов воспользуйтесь динамометром. Абсолютная погрешность измерения растяжения пружины с помощью линейки равна $±$ 2 мм, абсолютная погрешность измерения силы c помощью динамометра равна $±$ 0,1 Н.

В бланке ответов №2:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) с учётом абсолютной погрешности укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины для трёх случаев в виде таблицы (или графика);

3) сформулируйте вывод о зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени растяжения пружины.

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки

2.


№	$Fупр = mg$	x(мм)

1	1,0 $±$ 0,1	20 $±$ 2

2	2,0 $±$ 0,1	40 $±$ 2

3	3,0 $±$ 0,1	60 $±$ 2

3. Вывод: при увеличении растяжения пружины силы упругости, возникающая в пружине, также увеличивается.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#41453

Используя штатив с муфтой, подвижный блок, нить, 3 груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при подъёме груза с использованием подвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъёме грузов на высоту 20 см. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $± 0,1$ Н.

В бланке ответов №2:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта работы силы упругости;

3) укажите результаты прямых измерений силы упругости с учётом абсолютной погрешности и пути;

4) запишите числовое значение работы силы упругости.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки:

2. $A = FупрS$

3. $F = (1,5 ± 0,1) H упр$ ; при подъёме груза на 20 см динамометр нужно поднять на 40 см, т.е. S=0,4 м.

4. $A = 1,6 H ⋅ 0,4 м = 0,64 Дж.$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#41266

Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для 30 полных колебаний и посчитайте период колебаний для трех случаев, когда длина нити равна соответственно 1 м, 0,5 м и 0,25 м. Абсолютную погрешность измерения интервалов времени принять равной $± 4$ с.

В ответе:

1) cделайте рисунок экспериментальной установки;

2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трех длин нити маятника в виде таблицы;

3) посчитайте период колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;

4) сформулируйте качественный вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.

Показать ответ и решение

1. Рисунок экспериментальной установки:

2. 3. Период колебаний равен:

T = -t, n

где $n$ – количество колебаний за время $t$ .

|--|-----------------|-------------------|----------------------|-----------| |--|-Д-лина-ни-ти, м-|-Чи-сло-колеба-ний-|-В-ремя-ко-лебани-й, с|П-ериод,-с-| |1 | 1 | 30 | 60 | 2 | |--|-----------------|-------------------|----------------------|-----------| -2--------0,-5----------------30--------------------42--------------1,-4----| | | | | | | -3--------0,25----------------30--------------------30---------------1------|

4. при уменьшении длины нити период свободных колебаний нитяного маятника уменьшается.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#40046

Используя рычаг, линейку, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 12 см и один груз на расстоянии 6 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 12 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $± 0,1 Н$ , абсолютную погрешность измерения расстояния с помощью линейки принять равной $± 2 м м$ .

В бланке ответов № 2:

1) зарисуйте или опишите схему экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта момента силы;

3) укажите с учётом погрешности результаты измерений приложенной силы и длины плеча;

4) запишите числовое значение момента силы.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки:

2. Запишите формулу момента силы

M = F l ,где F-сила,дей ствую щ ая на тело; l- плеч о этой силы.

3. Запишите равенство моментов сил, действующих на рычаг, относительно оси вращения. С учетом того, в какую сторону бы эти силы поворачивали рычаг. Те, которые поворачивают по часовой в одну сторону относительно знака - которые против часовой в другую. Вам известно плечо силы, которую вам надо найти. Выразите из этого уравнения силу. Перед этим, измерив с помощью динамометра массу грузов.

F = (2,5 ± 0,1)Н.

L = (0,120 ± 0,002)м.

4. Найдите момент силы

M = F ⋅ L = 0, 30 H ⋅ м

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#39446

Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, два груза, направляющую рейку (А), соберите экспериментальную установку для измерения работы силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки на расстояние в 40 см. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $± 0,1$ Н.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта работы силы трения скольжения;

3) укажите результаты измерения модуля перемещения каретки с грузами и силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки (с учётом абсолютной погрешности измерения силы);

4) запишите числовое значение работы силы трения скольжения.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки:

2. $F тяги = Fтр$ (при равномерном движении модули сил равны).

Работа силы трения $A = − F ⋅ S. тр$

3. $F тяги = (0,5 ± 0,1)H; S = 0, 4 м.$

4. $A = − 0,20 Дж$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#39026

Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и три груза, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины.

Определите жёсткость пружины, подвесив к ней три груза. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $±$ 0,1 Н, абсолютную погрешность измерения удлинения пружины с помощью линейки принять равной $±$ 2 мм.

В бланке ответов № 2:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки
2) запишите формулу для расчёта жесткости пружины;
3) укажите результаты измерений веса грузов и удлинения пружины с учётом погрешности измерений;
4) запишите числовое значение жёсткости пружины.

Показать ответ и решение

1.Схема экспериментальной установки:

2.Для нахождения жёсткости пружины воспользуемся вторым законом Ньютона:

F упр = mg = P,

где $Fупр$ – сила упругости, $m$ – масса груза, $P$ – вес, измеренный с помощью динамометра.
И законом Гука:

Fупр = kx,

где $k$ – жёсткость пружины, $x$ – удлинение пружины.
Тогда

kx = P ⇒ k = P-. x

3. Измерение удлинения равно $x = 60 ± 2$ мм или $x = 0,060 ± 0,002$ м. Измерение веса $P = 3,0 ± 0,1$ Н .
4. Жесткость

x = -3,0-Н-- = 50 Н/ м 0,060 м

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#37886

Используя динамометр, стакан с водой, цилиндр № 2, соберите экспериментальную установку для определения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр. Абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $±$ 0,1 H.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;

3) укажите результаты измерений веса цилиндра в воздухе и веса цилиндра в воде с учётом абсолютной погрешности измерения;

4) запишите численное значение выталкивающей силы.

Показать ответ и решение

1. Рисунок

2. Если вес тела в воздухе (показания динамометра в воздухе) $P1 = mg$ , то вес тела в воде (показания динамометра в воде) $P = mg − F 2 выт$ , где $m$ – масса тела, $F выт$ – выталкивающая сила. Тогда

F = P − P выт 1 2

3. $P1 = 0, 7 ± 0, 1$ Н; $P2 = 0, 45 ± 0,1$ Н.

4. Значение $F выт = 0,7 Н − 0,45 Н = 0,25 Н$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#36852

Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, груз № 1, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трения скольжения между бруском с грузом и поверхностью рейки. Используйте поверхность рейки, обозначенную А. Абсолютная погрешность измерения силы при помощи динамометра № 1 равна $±$ 0,02 Н, а при помощи динамометра № 2 равна $±$ 0,1 Н.

В бланке ответов № 2:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта коэффициента трения скольжения;

3) укажите результаты измерения веса бруска с грузом и силы трения скольжения при движении бруска с грузом по поверхности рейки с учётом абсолютных погрешностей измерений;

4) запишите значение коэффициента трения скольжения.

Показать ответ и решение

1. Схема экспериментальной установки:

2. Запишем второй закон Ньютона:

F⃗тр + m ⃗g + N⃗ + ⃗Fтяги = m⃗a

где $Fтр$ – сила трения, $m$ – масса груза, $N$ – сила реакции опоры, $F$ – сила, $a$ – ускорение.
Спроецируем на вертикальную ось:

N = mg

Спроецируем на горизонтальную ось:

F тяги = Fтр,

сила трения равна $F тр = μN.$ Тогда

F μ = --тяги . mg

Если вес равен $P$ , тогда

Fтяги μ = P

3. Для измерения веса бруска с грузом используем динамометр № 2:

P = (1,5 ± 0,1) Н

4. Для измерения силы тяги используем динамометр № 1:

F = (0, 3 ± 0,02) Н тяги

μ = (0,3 ±-0,02)-Н-= 0,2 (1,5 ± 0,1) Н

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#35976

Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и один груз, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней один груз. Для измерения веса груза воспользуйтесь динамометром.

В бланке ответов № 2:

1) сделайте рисунок или описание экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;

3) укажите результаты измерения веса груза и удлинения пружины с учётом абсолютной погрешности (абсолютную погрешность измерения силы с помощью динамометра принять равной $±$ 0,1 Н, абсолютную погрешность измерения удлинения с помощью линейки принять равной $±$ 2 мм);