Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №5 Механика: анализ физических процессов, Динамика

Мотоцикл массой $500~\mathrm{кг}$ проезжает нижнюю точку вогнутого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью $72~\mathrm{км/⁠ч}$. Радиус кривизны моста равен $40~\mathrm{м}$. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие движение мотоцикла по мосту.
1) Равнодействующая сил, действующих на мотоцикл в нижней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
2) Сила, с которой мост действует на мотоцикл в нижней точке моста, меньше $20000~\mathrm{Н}$ и направлена вертикально вниз.
3) В нижней точке моста мотоцикл действует на мост с силой, равной $10000~\mathrm{Н}$.
4) Центростремительное ускорение мотоцикла в нижней точке моста равно $10~\mathrm{м/с^2}$.
5) Ускорение мотоцикла в нижней точке моста направлено противоположно его скорости.

Имеется график зависимости длины пружины от массы подвешенного на нее груза. Выберите утверждения, которые соответствуют результатам измерений.

1)Длина недеформированной пружины равна $10$ $см$.

2)При массе груза $0,3$ $кг$ удлинение составит $0,15$ $м$.

3)Коэффициент жесткости пружины примерно равен $60$ $Н/м$.

4)При любых значениях массы груза выполняется закон Гука.

5)При массе груза больше $0,6$ $кг$ коэффициент жесткости уменьшается.

Школьники изучали движение небольшого бруска массой $400$$г$ по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю $2,1$ $Н$. Зависимость скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы. 

1) Сумма сил, действующих на брусок, равна нулю

2) Ускорение бруска равно $2~м/с^2$

3) Коэффициент трения бруска о поверхность $\mu = 0,325$

4) Брусок движется равномерно

5) В момент времени $3$ с кинетическая энергия бруска равна $7,2$ $Дж$

На наклонной плоскости находится брусок массой $2$ кг, для которого составили таблицу зависимости модуля силы трения $F_{тр}$ от угла наклона плоскости к горизонту $\alpha$ с погрешностью не более $0,01$ Н. Основываясь на данных, приведённых в таблице, и используя закон сухого трения, выберите все верные утверждения. 

1) Сила трения скольжения не зависит от угла наклона плоскости.

2) При увеличении угла наклона от $0$ до $0,1$ $рад$, сила трения покоя увеличивается.

3) В случае, когда угол наклона плоскости составляет $0,1$ $рад$,сила нормальной реакции больше $10$ $Н$.

4) Коэффициент трения скольжения примерно равен $0,2$.

5) Брусок покоится, когда угол наклона плоскости составляет $0,6$ $рад$.

На покоящееся тело, которое находится на шероховатой поверхности, начинает действовать горизонтально направленная сила. Зависимость модуля силы $F$ от времени $t$ показана на левом рисунке. На правом рисунке показана соответствующая зависимость модуля ускорения $a$ от времени $t$.

Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.

1) В моменте времени $t=6$$с$ модуль силы трения равен $12$  Н.

2) В момент времени $t=3$ с модуль силы трения равен $6$ Н.

3) В интервале времени от $0$ до $4$ секунд тело двигалось с постоянным ускорением.

4) Сила трения скольжения в момент времени $t=2$ с равна $2$ Н.

5) В момент времени $t=3$ с тело покоится.

Мотоцикл массой $250~\mathrm{кг}$ проезжает нижнюю точку вогнутого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью $36~\mathrm{км/⁠ч}.$Радиус кривизны моста равен $50~\mathrm{м}.$Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие движение мотоцикла по мосту.
1) Равнодействующая сил, действующих на мотоцикл в нижней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
2) Сила, с которой мост действует на мотоцикл в нижней точке моста, больше $20000~\mathrm{Н}$ и направлена вертикально вниз.
3) В нижней точке моста мотоцикл действует на мост с силой, равной $3000~\mathrm{Н}.$
4) Центростремительное ускорение мотоцикла в нижней точке моста равно $2~\mathrm{м/с^2}.$
5) Ускорение мотоцикла в нижней точке моста направлено противоположно его скорости.

При проведении эксперимента ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины, которая выражается формулой $F(l) = k  \left |l - l_{0} \right |$, где $l_0$ – длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведен на рисунке.

Выберите все утверждения, которые соответствуют результатам опыта.
1) При действии силы, равной $4$ Н, пружина разрушается.
2) Жесткость пружины равна $200$ Н/м.
3) Длина пружины в недеформированном состоянии равна $6$ см.
4) При действии силы $4$ Н пружина сжимается или растягивается на $2$ см.
5) При растяжении пружина не подчиняется закону Гука.

В ходе лабораторной работы ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружинки от длины пружинки, которая выражается формулой $F(l)=k|l-l_0|,$ где $l_0$- длина пружины в недеформированном состоянии. Результаты эксперимента отображены на графике (см. рисунок).

Выберите один или несколько ответов, которые соответствуют результатам опыта:
1) Под действием силы, равной $6$ Н, пружинка разрушается.
2) В процессе опыта жесткость пружины остается неизменной.
3) Жесткость пружины равна $200$ Н/м.
4) Длина пружины в недеформированном состоянии равна $6$ см.
5) Под действием силы $2$ Н пружина сжимается или растягивается на $4$ см.

Объект массой $30$ кг движется вдоль горизонтальной оси $Ox$ в инерциальной системе отсчета. Ниже приведен график зависимости скорости $v_x$ этого объекта от времени $t$. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.

1) В промежутке времени от $60$ до $90$ с направление равнодействующей силы не совпадает с направлением скорости объекта.
2) В промежутке времени от $30$ до $60$ с перемещение объекта в $2$ раза больше, чем в промежутке от $60$ до $90$ с.
3) Кинетическая энергия объекта в момент времени $30$ с равна $13,5$ кДж.
4) В момент времени $50$ с проекция равнодействующей силы на ось $Ox$ равна $0$.
5) В промежутке времени от $0$ до $30$ с равнодействующая сила совершает отрицательную работу.

У основания плоскости с углом наклона к горизонту $45^\circ$ находится небольшой брусок массой $50$ г. Брусок в результате мгновенного толчка вдоль наклонной плоскости поднимается на некоторую высоту. Графическая зависимость высоты подъема бруска от его кинетической энергии у основания представлена на рисунке. Выберите все верные утверждения из приведенных ниже.

1) Поверхность наклонной плоскости гладкая.
2) После того как брусок достигнет максимальной высоты, он начнет скользить вниз по наклонной плоскости.
3) Коэффициент трения бруска о поверхность наклонной плоскости $0,5$.
4) Чтобы брусок поднялся по наклонной плоскости на высоту $5$ м, необходимо у основания ему сообщить кинетическую энергию $3$ Дж.
5) При сообщении бруску начальной скорости $5$ м/с он поднимется на высоту менее $1$ м.

Брусок массой $M$ поднимают вверх с помощью системы из трех блоков, показанной на рисунке, прикладывая к концу нерастяжимой невесомой нити силу $F.$Другой конец нити и подвес бруска прикреплены к оси третьего блока. Выберите все верные утверждения из приведенных и укажите их номера в ответе.

1. Данная система блоков дает выигрыш в силе в $4$ раза.

2. Брусок сохраняет положение равновесия, если к концу нити прикладывать силу $F=\dfrac{Mg}{3}.$

3. Если медленно вытянуть участок нити длиной $2$ м, то брусок поднимется на высоту $1$ м.

4. Если медленно вытянуть участок нити длиной $6$ м, то брусок поднимется на высоту $2$ м.

5. Брусок сохраняет положение равновесия, если к концу нити прикладывать силу $F=\dfrac{Mg}{4}.$

Плиту массой $M$ удерживает система, состоящая из невесомых тросов и шести легких блоков, трение в осях которых пренебрежимо мало, как показано на рисунке. Выберите все верные утверждения на основе анализа рисунка и укажите их номера в ответе.

1. Приведенная система дает выигрыш в силе в $3$ раза.

2. Если прикладывать силу $F=\frac{Mg}{3}$ к концу троса, плита будет покоиться.

3. Для того, чтобы равномерно поднять плиту на высоту $h$, необходимо вытянуть участок троса длиной $6h$.

4. Для того, чтобы равномерно поднять плиту на высоту $h$, необходимо вытянуть участок троса длиной $4h$.

5. Если прикладываемая сила $F<\frac{Mg}{6}$, плита будет двигаться вниз с ускорением.

На покоящееся тело, которое находится на шероховатой поверхности, начинает действовать горизонтально направленная сила. Зависимость модуля силы $F$ от времени $t$ показана на левом рисунке. На правом рисунке показана соответствующая зависимость модуля ускорения $a$ от времени $t$.
Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.

1)В моменте времени $t=6$ с модуль силы трения равен $10$  Н.
2)В момент времени $t=2$ с модуль силы трения равен $6$ Н.
3)В интервале времени от $0$ до $3$ секунд тело двигалось с постоянным ускорением.
4)Сила трения скольжения в момент времени $t=1$ с равна $3$ Н.
5)В момент времени $t=2$ с тело покоится.

Школьники изучали движение небольшого бруска массой $400\ г$по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю $2,1\ Н.$Зависимость скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы.

1) Сумма сил, действующих на брусок, равна нулю
2) Ускорение бруска равно $2~м/с^2$
3) Коэффициент трения бруска о поверхность $\mu = 0,325$
4) Брусок движется равномерно
5) В момент времени $3$ с кинетическая энергия бруска равна $7,2\ Дж$

На шероховатой поверхности лежит брусок массой $m = 1\,\text{кг}$. На него начинает действовать горизонтальная сила $F$, направленная вдоль поверхности. Зависимость силы от времени представлена на графике слева, а зависимость работы этой силы от времени — на графике справа. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Первые $10\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.
$2.$ За первые $10\,\text{с}$ брусок переместился на $20\,\text{м}$.
$3.$ Сила трения скольжения равна $2\,\text{Н}$.
$4.$ В интервале времени от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянным ускорением.
$5.$ В интервале времени от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.

В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой $m = 500\,\text{г} = 0.5\,\text{кг}$. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути $L,$ пройденного телом, от времени $t$. Какие выводы из приведенных ниже соответствуют результатам эксперимента?

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В течение всего эксперимента тело двигалось с постоянным ускорением.
$2.$ Скорость тела в момент времени $3\,\text{с}$ равнялась $6\,\text{м/с}$.
$3.$ Сила, действующая на тело в момент времени $6\,\text{с}$, равна $2\,\text{Н}$.
$4.$ Кинетическая энергия тела сначала увеличивалась, а потом оставалась постоянной.
$5.$ За первые $2\,\text{с}$ действующая на тело сила совершила работу $10\,\text{Дж}$.

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение минимального удаления от Земли (перигей). Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Сила притяжения спутника к Земле в этом положении минимальна.
$2.$ Потенциальная энергия спутника в этом положении максимальна.
$3.$ Ускорение спутника при прохождении этого положения равно $0.$
$4.$ Скорость спутника при прохождении этого положения максимальна.
$5.$ При движении спутника его полная механическая энергия остается неизменной.

Автомобиль массой $m = 2\,\text{т}$ проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью $v = 36\,\text{км/ч}$. Радиус кривизны моста $R = 40\,\text{м}$. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие движение автомобиля по мосту.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
$2.$ Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше $20000\,\text{Н}$ и направлена вертикально вниз.
$3.$ В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной $15000\,\text{Н}.$
$4.$ Центростремительное ускорение автомобиля в верхней точке моста равно $2.5\,\text{м/с}^2.$
$5.$ Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.

На шероховатой горизонтальной поверхности находится брусок массой $m = 1\,\text{кг}$. На него действует горизонтальная сила $F$, зависимость которой от времени показана на графике слева. Выберите все верные утверждения, основанные на анализе этих графиков.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ За первые $10\,\text{с}$ брусок переместился на $20\,\text{м}.$
$2.$ Первые $10\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.
$3.$ В интервале от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянным ускорением.
$4.$ В интервале от $12$ до $20\,\text{с}$ брусок двигался с постоянной скоростью.
$5.$ Сила трения скольжения равна $2\,\text{Н}.$

К резиновому шнуру подвешивали грузы разной массы и измеряли удлинение шнура. По результатам измерений построили график зависимости силы упругости от удлинения. Если к шнуру подвесить груз массой $m$ и вывести его из положения равновесия, то частота колебаний такого маятника будет равна $v_0$. Выберите все верные утверждения на основании анализа графика.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Выполняется закон Гука.
$2.$ Если подвесить груз массой $4m$, то частота колебаний будет больше $v_0.$
$3.$ Если подвесить груз массой $4m$, то частота колебаний будет меньше $v_0.$
$4.$ При подвешивании груза массой $4m$ удлинение шнура будет равно $4x_0.$
$5.$ При подвешивании груза массой $4m$ удлинение шнура будет больше $4x_0.$

В инерциальной системе отсчета вдоль оси $Ox$ движется тело массой $m = 20\,\text{кг}$. На графике представлена зависимость проекции скорости $v_x$ этого тела от времени $t$. Проанализируйте график и выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ В интервале времени от $0$ до $30\ с$ импульс тела увеличился на $80\,кг·м/с$.
$2.$ В интервале от $60$ до $100\ с$ тело переместилось на $40\,\text{м}.$
$3.$ В момент времени $t = 10\,\text{с}$ модуль равнодействующей сил равен $2,8\,\text{Н}.$
$4.$ Модуль ускорения в интервале $60-80\ с$ в $9$ раз меньше, чем в интервале $80-100\ с.$
$5.$ Кинетическая энергия тела в интервале $80-100\ с$ уменьшилась в $9$ раз.

В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой $m = 300\,\text{г} = 0.3\,\text{кг}$ из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути $L$, пройденного телом, от времени $t$. Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам эксперимента.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Тело двигалось равноускоренно.
$2.$ Скорость тела в момент времени $4\,\text{с}$ равнялась $8\,\text{м/с}.$
$3.$ Кинетическая энергия тела в момент времени $5\,\text{с}$ равна $25\,\text{Дж}.$
$4.$ Равнодействующая сил, действующих на тело, все время возрастала.
$5.$ За первые $3\,\text{с}$ работа равнодействующей сил, действующих на тело, была равна $5.4\,\text{Дж}.$

Грузовик массой $m = 15\,\text{т}$ проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной скоростью $v = 36\,\text{км/ч}$. Радиус кривизны моста $R = 100\,\text{м}$. Выберите все верные утверждения, характеризующие движение грузовика.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Модуль импульса грузовика равен $150\ 000\,кг·м/с$.
$2.$ Модуль ускорения грузовика равен $12.96\,\text{м/с}^2$.
$3.$ Равнодействующая сил, действующих на грузовик в верхней точке моста, равна нулю.
$4.$ Кинетическая энергия грузовика равна $750\,\text{кДж}$.
$5.$ В верхней точке моста сила, с которой грузовик давит на мост, равна $135\,\text{кН}$.

На брусок массой $m = 100\,\text{г},$ находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, действуют две силы. Одна клетка на рисунке соответствует силе $0.2\,\text{Н}$. Выберите все верные утверждения о движении бруска.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Брусок движется равноускоренно вверх.
$2.$ Брусок движется равномерно и прямолинейно.
$3.$ Ускорение бруска равно $6\,\text{м/с}^2$.
$4.$ Через $2\,\text{с}$ импульс бруска равен $1.2\,кг·м/с$.
$5.$ Кинетическая энергия бруска увеличивается.

Брусок массой $m = 100\,\text{г}$ движется прямолинейно. График зависимости модуля скорости $v$ от времени $t$ представлен на рисунке. Выберите все верные утверждения о движении бруска.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Через $3\,\text{с}$ импульс бруска равен $0.06\,кг·м/с$.
$2.$ В промежутке от $3\,\text{с}$ до $5\,\text{с}$ равнодействующая сил равна нулю.
$3.$ В промежутке от $5\,\text{с}$ до $6\,\text{с}$ кинетическая энергия увеличилась в $2$ раза.
$4.$ Путь за первые $3\,\text{с}$ равен $1\,\text{м}$.
$5.$ Максимальное ускорение было в промежутке от $0\,\text{с}$ до $3\,\text{с}$.