Задание №7 ЕГЭ по физике


Установление соответствий


В задании №7 ЕГЭ по физике необходимо выбрать соответствия либо графикам и их процессам, либо формулам и условиям их применения. Теория к заданию схожа с теорией к заданию №2 (Теория к заданию №2 ЕГЭ по физике) Мы приведем еще раз некоторые пункты.


Теория к заданию №7 ЕГЭ по физике


Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Если мяч бросить вертикально вверх, сила притяжения замедлит движение его по мере набора высоты. А вниз мяч полетит ускоренно.

Если мяч бросить строго горизонтально в пространстве, где нет действия силы притяжения, то он так и будет лететь горизонтально с постоянной скоростью (так гласит первый закон Ньютона). Но на земле так мяч лететь не будет.

Если мяч брошен под углом к горизонту, скорость и движение можно разложить на две составляющие. Относительно оси ОY мяч летит, как бы вертикально вверх. А относительно ОХ мяч летит прямолинейно с постоянной скоростью. Каждое мгновение эти составляющие складываются. результате траектория полета получается в виде параболы.

Импульс тела определяется формулой: p=mv.

Кинетическая энергия тела пропорциональна квадрату скорости: Ek=mv2/2, а потенциальная энергия не зависит от скорости. Она пропорциональна высоте поднятия мяча.

 

Гармонические колебания пружинного маятника

Если тело под действием пружины совершает гармонические колебания, его скорость изменяется по закону

Жесткость пружины связана с массой и угловой скоростью формулой: k=mω2


Разбор типовых заданий №7 ЕГЭ по физике


Демонстрационный вариант 2018

В момент t = 0 мячик бросают с начальной скоростью V0 под углом α к горизонту с балкона высотой h .

ЕГЭ по физике Задание 7

Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени t. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. (Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня y = 0.)

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

АБ
  
Алгоритм решения:
  1. Размышляем о движении мяча.
  2. Анализируем, какая из величин, указанных в столбце справа, может вести себя так, как указано на графике Б слева.
  3. Записываем ответ в таблицу.
Решение:

1 Анализируем график А и варианты ответа. На нем величина с течением времени не изменяется. Какая это может быть величина?

http://www.pomogala.ru/pomogala_fizika/ege_2018/img_7.4.jpg

2. Первый вариант ответа: проекция импульса мячика на ОY? Импульс, является вектором, направление которого совпадает с вектором скорости. А она меняется со временем. Значит, этот график – не проекция импульса.

Кинетическая энергия мячика определяется скоростью движения тела. При таком движении, скорость не является величиной постоянной, следовательно, энергия тоже не может быть величиной постоянной.

Во время полёта на мячик действует только сила тяжести, а она постоянная. Согласно второму закону Ньютона, сила тяжести равна произведению массы мяча на его ускорение. А поскольку сила и масса – величины постоянные, ускорение тоже постоянно. Значит график А) отвечает варианту ответа 3) – ускорение.

Рассматриваем график Б).

http://www.pomogala.ru/pomogala_fizika/ege_2018/img_7.5.jpg

Уже было указано, что скорость при полете мяча не вляетс величиной постоянной. Но, импульс равен произведению массы на скорость, а следовательно прямо пропорционален ей. Но на графике изображена не прямая пропорциональность. Там парабола, следовательно. Там зависимость величины от квадрата скорости. Это кинетическая энергия. Она определяется формулой Ek=mv2/2.

Заполняем таблицу

АБ
32

Ответ 3,2


Первый вариант задания (Демидова, №7)

Один конец лёгкой пружины жёсткостью k прикреплён к бруску, а другой закреплён неподвижно. Брусок скользит по горизонтальной направляющей так, что его координата изменяется со временем по закону http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image001.gif .

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) кинетическая энергия бруска http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image002.gif

Б) проекция ax(t) ускорения бруска ось x

 

ФОРМУЛЫ

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image003.jpg

Алгоритм решения:
  1. Определяем выражение кинетической энергии.
  2. Находим формулу для определения проекции ускорения.
  3. Записываем ответ.
Решение:

1. Кинетическая энергия тела зависит от времени через скорость. Она выражается формулой:

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image004.gif

Здесь

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image005.gif

Из равенства k=mω2 имеем:

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image006.gif

Соединив эти равенства, получим выражение для определения кинетической энергии:

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image007.gif

2. Проекцию ускорения ах(t) бруска определим как производную скорости по времени:

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/7_7.files/image009.gif

Ответ: 2,3