Задание 5 ЕГЭ по физике

Question

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.
Время , с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6
Скорость , м/с | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12
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

Accepted Answer

1)Из таблицы видно, что скорость бруска растет, следовательно,его ускорение положительно. По второму закону Ньютона $F = ma$. Ускорение больше нуля, масса груза не равна нулю, следовательно, сумма сил, действующих на брусок быть нулем не может. Утверждение неверно
2)Найдем ускорение по формуле, взяв столбцы таблицы, где время равно $4$ и $5$ секундам и скорость равна $8$ и $10$ м/с соответственно: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{2}{1} = 2~м/с^2$. Утверждение верно
3)Нарисуем брусок и силы, которые на него действуют. Распишем второй закон Ньютона на оси:
$y: N - mg = 0 \Rightarrow N = mg$
$x: F - F_{тр} = ma ; F_{тр} = \mu N$
$F - ma = \mu mg \Rightarrow \mu = \frac{F - ma }{mg}$
$\mu = \frac{2,1 - 0,4\cdot2 }{0,4 \cdot 10} = 0,325$
Утверждение верно
4)Если движение равномерное, то $v - const$. По таблице видно, что скорость меняется. Утверждение неверно
5)В момент времени $3$ с скорость бруска равна $6$ м/с.
Кинетическая энергия определяется по формуле:
$E_к = \frac{mv^2}{2} = \frac{0,4 \cdot 6^2}{2} = 7,2~Дж$
Утверждение верно
Ответ: 235
Видеоразбор: https://youtu.be/SOVrHgydmlE

Задание 5 ЕГЭ по физике

Динамика