Задание №7 ЕГЭ по физике 🐲 СПАДИЛО.РУ

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 тяжести 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 (см. рисунок). Относительно оси ОY мяч летит, как бы вертикально вверх. А относительно ОХ мяч движется прямолинейно с постоянной скоростью параллельно оси. Каждое мгновение эти составляющие складываются. В результате траектория полета получается в виде параболы.

Импульс

Импульс тела определяется формулой: p=mv.

где m – масса движущегося тела, v – скорость его движения. Импульс – векторная величина. Направление этого вектора совпадает с направлением вектора скорости.

Энергия

Кинетическая энергия тела пропорциональна квадрату скорости:

E_k=mv²/2

Потенциальная энергия не зависит от скорости. Она пропорциональна высоте поднятия мяча:

E_p=mgh.

Закон Гука

Этот закон характеризует изменение силы упругости в зависимости от деформации физического тела, вызвавшей ее. Она определяется формулой:

F=kх,

где k – коэф-т пропорциональности, который называют жесткостью (эта величина постоянна для каждого материала); х – величина (длина) деформации, равная линейному растяжению или сжатию.

Гармонические колебания пружинного маятника

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

где А – амплитуда колебаний, ω – угловая (круговая, циклическая) частота. Жесткость пружины связана с массой и угловой скоростью формулой:

k=mω²

Сила трения

Она возникает при соприкосновении (контакте) физ.тел и направлена вдоль поверхности контакта всегда противоположно возможному или реальному направлению движения тела. Различают трение покоя и скольжения. Трение покоя не приводит к реальному движению тела, скольжение – приводит. Вычисляет сила трения по формуле:

𝐹𝑇𝑃=𝜇𝑁,

где μ – коэффициент трения. Из формулы видно, что сила трения пропорциональна реакции опоры, т.е. силе нормального давления, прикладываемого к телу.

Разбор типовых вариантов 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 .

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.

А	Б

Алгоритм решения:

Анализируем предложенные утверждения. Находим соответствия им графиков в таблице слева.
Записываем ответ в таблицу.

Решение:

1.Проекция импульса в данном случае равна: py=mvy. Поскольку сопротивления воздуха нет, то, значит, мячик движется с постоянным ускорением. Отсюда следует, что его скорость изменяется по закону: vy=v0y+ayt=v0sinα+ayt. Поскольку на мяч действует только сила тяжести, то его ускорение равно g. Тогда: py=m(v0sinα–gt). Знак «–» в формуле возникает оттого, что вектор g направлен вертикально вниз. Полученная формула является линейной зависимостью (аргумент t присутствует в 1-й степени). Ее графиком является прямая, причем наклоненная вниз (из-за того же знака «–»). Схематически он выглядел бы так:

Подобный график не соответствует ни графику А), ни графику Б). 2.Кинетическая энергия равна: E_k=mv²/2 . Исходя из характера движения мяча, можно сделать вывод, что скорость сначала будет уменьшаться (пока он перемещается по наклонной вверх до своей максимальной высоты), а затем увеличиваться (когда мячик будет опускаться). Этот процесс иллюстрирует график Б). 3. В п.1 было доказано, что ускорение мячика постоянно и равно g. Эта ситуация соответствует графику А) слева. 4. Потенциальная энергия равна E_p=mgh. При движении мячика вверх высота увеличивается и, следовательно, потенциальная энергия тоже. Далее, когда мячик опускается, высота уменьшается, а значит, и потенциальная энергия тоже. Соответствующего графика в таблице нет. Заполняем таблицу

А	Б
3	2

Ответ: 32

Первый вариант задания (Демидова, №3)

После толчка диск массой m начал скользить с начальной скоростью v0 вверх по плоскости, установленной под углом α к горизонту (см. рисунок). Переместившись вдоль оси Ох на расстояние s, диск соскользнул в исходное положение. Коэффициент трения диска о плоскость равен μ. Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих движение диска.

Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.

Алгоритм решения:

Определяем силы, действующие на диск. Выводим формулу А, находим ей соответствие в таблице справа.
Находим соответствие для формулы Б в таблице справа.
Записываем ответ.

Решение:

На диск при движении вниз действуют силы: тяжести (F_T), трения скольжения (μN), реакции опоры (N). В проекции на ось Ох имеем: F_Tx+μN_x=ma → mgsinα–μmgcosα=ma (1). Сократим уравнение на m, получим уравнение для ускорения: a=gsinα–μgcosα. Правая часть полученного уравнения соответствует формуле А в таблице слева. Это означает, что формуле А соответствует физ.величина «модуль ускорения диска при его движении вниз» и вариант ответа в данном случае – 2.
Формула Б является частью уравнения (1) и выражает в ней «модуль нормальной реакции опоры». Следовательно, правильный вариант ответа здесь – 1.

Ответ: 21

Второй 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 .