Задание №1 ЕГЭ по физике

кинематика
Первичный бал: 1 Сложность (от 1 до 3): 1 Среднее время выполнения: 1 мин.
Описание задания В задании №1 ЕГЭ по физике необходимо решить простую задачу по кинематике. Это может быть нахождение пути, скорости, ускорения тела или объекта по графику из условия.

Теория к заданию №1 по физике

Упрощенные определения

Путь — линия перемещения тела в пространстве, имеет длину, измеряется в метрах, сантиметрах и т.д.

Скорость — количественное изменение положение тела за единицу времени, измеряется в м/с, км/час.

Ускорение — изменение скорости за единицу времени, измеряется в м/с2.

Если тело движется равномерно, его путь меняется по формуле

S=v∙t

В декартовой системе координат имеем:

S=x –x0, x – x0 =vt, x=x0+vt.

Графиком равномерного движения является прямая. Например, тело начало путь из точки с координатой хо=5, скорость тела равна v=2 м/с. Тогда зависимость изменения координаты примет вид: х=5+2t. И график движения имеет вид:

im2.png Если в прямоугольной системе построен график зависимости скорости тела от времени, причем тело движется равноускоренно или равномерно, путь можно найти, определив площадь треугольника: http://msk.edu.ua/ivk/Fizika/Konspekt/grafiki_dvig/im18.png или трапеции:http://msk.edu.ua/ivk/Fizika/Konspekt/grafiki_dvig/im19.png Перейдем к разборам заданий.

Разбор типовых вариантов заданий №1 ЕГЭ по физике

Демонстрационный вариант 2018

На рисунке показан график зависимости от времени для проекции Vx скорости тела. Какова проекция ах ускорения этого тела в интервале времени от 4 до 8 с?

3ESE_lfWXwM.jpg
Алгоритм решения:
  1. Рассматриваем по рисунку, как изменилась скорость тела за указанный отрезок времени.
  2. Определяем ускорение, как отношение изменения скорости ко времени.
  3. Записываем ответ.
Решение:
1. За отрезок времени от 4 с до 8 с скорость тела изменилась с 12 м/с до 4 /с. Уменьшаясь равномерно.

2. Поскольку ускорение равно отношению изменения скорости к отрезку времени, за который изменение происходило, имеем:

(4-12) / (8-4) = -8/4 = -2

Знак «–» поставлен по той причине, что движение было замедленным, а для такого движения ускорение имеет отрицательное значение.

Ответ: – 2 м/с2

Первый вариант задания (Демидова, №1)

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости v автобуса от времени t. Определите по графику путь, пройденный автобусом в интервале времени от t1=0 с до t2 = 50 с.

http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/1_1.files/image001.jpg
Алгоритм решения:
  1. Рассматриваем по рисунку, как двигался автобус за указанный промежуток времени.
  2. Определяем пройденный путь, как площадь фигуры.
  3. Записываем ответ.
Решение:

1. По графику зависимости скорости v от времени t видим, что автобус в начальный момент времени стоял. Первые 20 секунд, он набирал скорость до 15 м/с. А потом двигался равномерно еще 30 секунд. На графике зависимость скорости от времени представляет собой трапецию.http://self-edu.ru/htm/2018/ege2018_phis_30/files/1_1.files/image002.jpg

2. Пройденный путь S определяем как площадь трапеции.

Основания этой трапеции равны промежуткам времени: a = 50 с и b = 50-20=30 с, а высота представляет собой изменение скорости и равна h = 15 м/с.

Тогда пройденный путь равен:

(50 + 30) • 15 / 2 = 600

Ответ: 600 м

Второй вариант задания (Демидова, № 22)

На рисунке представлен график движения автобуса из пункта А в пункт Б и обратно. Пункт А находится в точке x = 0, а пункт Б — в точке х = 30 км. Чему равна скорость автобуса на пути из А в Б?

http://self-edu.ru/htm/ege2017_phis_30/files/22_1.files/image001.jpg
Алгоритм решения:
  1. Рассматриваем график зависимости пути от времени. Устанавливаем изменение скорость за указанный временной промежуток.
  2. Определяем скорость.
  3. Записываем ответ.
Решение:
Участок пути из А в Б это первый отрезок. На этом промежутке координата x увеличивается равномерно с нуля до 30 км за 0,5 ч. Тогда можно найти скорость по формуле: (S-S0) / t = (30 — 0) км / 0,5 ч = 60 км/ч. Ответ: 60.

Третий вариант задания (Демидова, №30)

Автомобиль движется по прямой улице. На графике представлена зависимость его скорости от времени. Определите модуль ускорения автомобиля на интервале времени от 30 с до 40 с.http://self-edu.ru/htm/ege2017_phis_30/files/30_1.files/image001.jpg

Алгоритм решения:
  1. Рассматриваем по рисунку, как изменилась скорость тела за указанный отрезок времени.
  2. Определяем ускорение, как отношение изменения скорости ко времени.
  3. Записываем ответ.
Решение:

На отрезке времени от 30 с до 40 с скорость тела возрастала равномерно с 10 до 15 м/с. промежуток времени, в течение которого произошло изменение скорости равен:

40 с – 30 с=10 с. А сам промежуток времени равен 15 – 10 = 5м/с. Автомобиль на указанном промежутке двигался с постоянным ускорением. Тогда оно равно:

http://self-edu.ru/htm/ege2017_phis_30/files/30_1.files/image002.gif  м/с2

Ответ: 0,5
Задание EF18273 Верхнюю точку моста радиусом 100 м автомобиль проходит со скоростью 20 м/с. Центростремительное ускорение автомобиля равно...

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу для определения искомой величины.
  3. Подставить известные данные в формулу и произвести вычисления.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Радиус окружности, по которой движется автомобиль: R = 100 м.
  • Скорость автомобиля во время движения по окружности: v = 20 м/с.

Формула, определяющая зависимость центростремительного ускорения от скорости движения тела:

Подставляем известные данные в формулу и вычисляем:

Ответ: 4

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18741

Мальчик бросил стальной шарик вверх под углом к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, как меняются по мере приближения к Земле модуль ускорения шарика и горизонтальная составляющая его скорости?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  1. увеличивается
  2. уменьшается
  3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Алгоритм решения

  1. Сделать чертеж, иллюстрирующий ситуацию.
  2. Записать формулы, определяющие указанные в условии задачи величины.
  3. Определить характер изменения физических величин, опираясь на сделанный чертеж и формулы.

Решение

Выполняем чертеж:

Модуль ускорения шарика |g| — величина постоянная, так как ускорение свободного падения не меняет ни направления, ни модуля. Поэтому модуль ускорения не меняется (выбор «3»).

Горизонтальная составляющая скорости шарика определяется формулой:

vx = v0 cosα

Угол, под которым было брошено тело, поменяться не может. Начальная скорость броска тоже. Больше ни от каких величин горизонтальная составляющая скорости не зависит. Поэтому проекция скорости на ось ОХ тоже не меняется (выбор «3»).

Ответом будет следующая последовательность цифр — 33.

Ответ: 33

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17519 С аэростата, зависшего над Землёй, упал груз. Через 10 с он достиг поверхности Земли. На какой высоте находился аэростат? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Сделать чертеж, иллюстрирующий ситуацию.
  3. Записать формулу для определения искомой величины в векторном виде.
  4. Записать формулу для определения искомой величины в векторном виде.
  5. Подставить известные данные и вычислить скорость.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Начальная скорость v0 = 0 м/с.
  • Время падения t = 10 c.

Делаем чертеж:

Перемещение (высота) свободно падающего тела, определяется по формуле:

В скалярном виде эта формула примет вид:

Учтем, что начальная скорость равна нулю, а ускорение свободного падения противоположно направлено оси ОУ:

Относительно оси ОУ груз совершил отрицательное перемещение. Но высота — величина положительная. Поэтому она будет равна модулю перемещения:

Вычисляем высоту, подставив известные данные:

Ответ: 500

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17483 Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. Если сопротивление воздуха пренебрежимо мало, то через одну секунду после броска скорость тела будет равна…

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Сделать чертеж, иллюстрирующий ситуацию.
  3. Записать формулу для определения скорости тела в векторном виде.
  4. Записать формулу для определения скорости тела в скалярном виде.
  5. Подставить известные данные и вычислить скорость.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Начальная скорость v0 = 10 м/с.
  • Время движения t = 1 c.

Делаем чертеж:

Записываем формулу для определения скорости тела в векторном виде:

v = v0 + gt

Теперь запишем эту формулу в скалярном виде. Учтем, что согласно чертежу, вектор скорости сонаправлен с осью ОУ, а вектор ускорения свободного падения направлен в противоположную сторону:

v = v0 – gt

Подставим известные данные и вычислим скорость:

v = 10 –10∙1 = 0 (м/с)

Ответ: 0

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17992 Начальная скорость автомобиля, движущегося прямолинейно и равноускоренно, равна 5 м/с. После прохождения расстояния 40 м его скорость оказалась равной 15 м/c. Чему равно ускорение автомобиля?

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу, связывающую известные из условия задачи величины.
  3. Выразить из формулы искомую величину.
  4. Вычислить искомую величину, подставив в формулу исходные данные.

Решение

Запишем исходные данные:

  • Начальная скорость v0 = 5 м/с.
  • Конечная скорость v = 15 м/с.
  • Пройденный путь s = 40 м.

Формула, которая связывает ускорение тела с пройденным путем:

Так как скорость растет, ускорение положительное, поэтому перед ним в формуле поставим знак «+».

Выразим из формулы ускорение:

Подставим известные данные и вычислим ускорение автомобиля:

Ответ: 2,5

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17957 За 10 секунд скорость автомобиля, движущегося равноускоренно по прямой дороге, увеличилась от 0 до 20 м/с. Пройденный автомобилем путь равен…Алгоритм решения
  1. Записать исходные данные.
  2. Записать формулу для определения пути при равноускоренном прямолинейном движении.
  3. Определить недостающие исходные данные.
  4. Найти искомую величину.
Решение Запишем исходные данные:
  • Начальная скорость v0 = 0 м/с.
  • Конечная скорость v = 20 м/с.
  • Время изменения скорости t = 10 с.
Формула для вычисления пути при равноускоренном прямолинейном движении: Так как начальная скорость равна нулю, формула принимает вид: Нам неизвестно ускорение, но его можно вычислить по формуле: Вычисляем путь:  Ответ: 100

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17553

На рисунке представлены графики зависимости пройденного пути от времени для двух тел. Скорость второго тела v2 больше скорости первого тела v1 в n раз, где n равно…

undefined

Алгоритм решения

  1. Выбрать любой временной интервал.
  2. Выбрать для временного интервала начальные и конечные пути для каждого из графиков.
  3. Записать формулу скорости и вычислить ее для 1 и 2 тела.
  4. Найти n — отношение скорости второго тела к скорости первого тела

Решение

Рассмотрим графики во временном интервале от 0 до 4 с. Ему соответствуют следующие данные:

  • Для графика 1: начальный путь s10 = 0 м. Конечный путь равен s1 = 80 м.
  • Для графика 2: начальный путь s20 = 0 м. Конечный путь равен s2 = 120 м.

Скорость определяется формулой:

Так как начальный момент времени и скорость для обоих тел нулевые, формула примет вид:

Скорость первого тела:

Скорость второго тела:

Отношение скорости второго тела к скорости первого тела:

Ответ: 1,5

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18831 На рисунке представлен график зависимости модуля скорости υ автомобиля от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1=20 с до t2=50 с.

Алгоритм решения

  1. Охарактеризовать движение тела на различных участках графика.
  2. Выделить участки движения, над которыми нужно работать по условию задачи.
  3. Записать исходные данные.
  4. Записать формулу определения искомой величины.
  5. Произвести вычисления.

Решение

Весь график можно поделить на 3 участка:

  1. От t1 = 0 c до t2 = 10 с. В это время тело двигалось равноускоренно (с положительным ускорением).
  2. От t1 = 10 c до t2 = 30 с. В это время тело двигалось равномерно (с нулевым ускорением).
  3. От t1 = 30 c до t2 = 50 с. В это время тело двигалось равнозамедленно (с отрицательным ускорением).

По условию задачи нужно найти путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1 = 20 c до t2 = 50 с. Этому времени соответствуют два участка:

  1. От t1 = 20 c до t2 = 30 с — с равномерным движением.
  2. От t1 = 30 c до t2 = 50 с — с равнозамедленным движением.

Исходные данные:

  • Для первого участка. Начальный момент времени t1 = 20 c. Конечный момент времени t2 = 30 с. Скорость (определяем по графику) — 10 м/с.
  • Для второго участка. Начальный момент времени t1 = 30 c. Конечный момент времени t2 = 50 с. Скорость определяем по графику. Начальная скорость — 10 м/с, конечная — 0 м/с.

Записываем формулу искомой величины:

s = s1 + s2

s1 — путь тела, пройденный на первом участке, s2 — путь тела, пройденный на втором участке.

s1и s2 можно выразить через формулы пути для равномерного и равноускоренного движения соответственно:

Теперь рассчитаем пути s1и s2, а затем сложим их:

s1+ s2= 100 + 100 = 200 (м)

Ответ: 200

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17612 Тело начинает двигаться из состояния покоя с ускорением 4 м/с2. Через 2 с его скорость будет равна...

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные в определенной системе отсчета.
  2. Записать формулу ускорения.
  3. Выразить из формулы ускорения скорость.
  4. Найти искомую величину.

Решение

Записываем исходные данные:

  • Тело начинает двигаться из состояния покоя. Поэтому его начальная скорость v0 = 0 м/с.
  • Ускорение, с которым тело начинает движение, равно: a = 4 м/с2.
  • Время движения согласно условию задачи равно: t = 2 c.

Записываем формулу ускорения:

Так как начальная скорость равна 0, эта формула принимает вид:

Отсюда скорость равна:

v = at

Подставляем имеющиеся данные и вычисляем:

v = 4∙2 = 8 (м/с)

Ответ: 8

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17727

Два автомобиля движутся по прямому шоссе, первый — со скоростью v, второй — со скоростью –4v. Найти скорость второго автомобиля относительно первого.

Алгоритм решения

  1. Записать данные в определенной системе отсчета.
  2. Изобразить графическую модель ситуации задачи.
  3. Записать классический закон сложения скоростей в векторном виде.
  4. Записать классический закон сложения скоростей в векторном виде применительно к условиям задачи.
  5. Найти искомую величину.

Решение

Записываем данные относительно Земли:

  • Скорость первого автомобиля относительно оси ОХ: v1 = v.
  • Скорость второго автомобиля относительно оси ОХ: v2 = –4v.

Изображаем графическую модель ситуации. Так как у второго автомобиля перед вектором скорости стоит знак «–», первый и второй автомобили движутся во взаимно противоположных направлениях.

Записываем закон сложения скоростей в векторном виде:

v′ = v + u

v′ — скорость второго автомобиля относительно оси ОХ (v2), v — скорость второго автомобиля относительно системы отсчета, связанной с первым автомобилем, u — скорость движения первого автомобиля относительно оси ОХ (v1).

Закон сложения скоростей в векторном виде применительно к условиям задачи будет выглядеть так:

v2 = v + v1

Отсюда:

v = v2 — v1 = –4v – v = –5v

Ответ: -5v

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17518 Два автомобиля движутся в одном направлении. Относительно Земли скорость первого автомобиля 110 км/ч, второго 60 км/ч. Чему равен модуль скорости первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем?Алгоритм решения
  1. Записать данные в определенной системе отсчета.
  2. Изобразить графическую модель ситуации задачи.
  3. Записать классический закон сложения скоростей в векторном виде.
  4. Выбрать систему отсчета.
  5. Записать классический закон сложения скоростей в скалярном виде.
  6. Найти искомую величину.
Решение Записываем данные относительно Земли:
  • Скорость первого автомобиля относительно неподвижной системы отсчета: v1 = 110 км/ч;
  • Скорость второго автомобиля относительно Земли: v2 = 60 км/ч.
Изображаем графическую модель ситуации:

Записываем закон сложения скоростей в векторном виде:

v′ = v + u

v′ — скорость автомобиля относительно земли (v1), v — скорость второго автомобиля относительно системы отсчета, связанной со вторым автомобилем, u — скорость движения второго автомобиля относительно земли (v2). По условию задачи в качестве системы отсчета нужно выбрать второй автомобиль. Так как система отсчета, связанная со вторым автомобилем, и первый автомобиль движутся в одном направлении, классический закон сложения скоростей в скалярном виде будет выглядеть так:

v’ = v + u

Отсюда скорость первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем:

v = v’ — u = v1 — v2 = 110 – 60 = 50 (км/ч).

По условию задачи ответом должен быть модуль этой скорости. Модуль числа 50 есть 50.Ответ: 50

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Даниил Романович | 👀 23.6k | 📄 Скачать PDF |

4 комментариев

  1. хорошие задания -но я непонимаю-во второй задаче по системе СИ я перевел 30 км и получил 30000 м и 0,5 ч перевел в 1800сек и у меня стал неверный ответ.Почему?

    • Александр, нужно просто посмотреть, в каких единицах требуют ответ. В заданиях такого типа чаще всего необходимо указать в форме км/ч. В м/с ответ будет 16,666 что тоже верно, но это уже другие величины.

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *