РУҚА
ЕГЭ · физика · решения с ответами

Физика ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Все задачи предмета из открытого банка ФИПИ с ответами и началом разбора. Решения по отдельной теме или номеру задания — в панели слева.

Задания без решений
2 304
решений с ответами
14
тем в предмете
29
номеров бланка
116
страниц списка
201ФИПИ 9F9A86№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Спутник на эллиптической орбите

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение минимального удаления от Земли. Из приведённого списка выберите…

  1. 1
    Спутник движется в гравитационном поле Земли, где действует консервативная сила. Поэтому его полная механическая энергия сохраняется.$$E = E_k + E_p = \mathrm{const}$$
  2. 2
    В ближайшей к Земле точке расстояние $r$ минимально, поэтому сила притяжения максимальна, а не минимальна.$$F = G\dfrac{Mm}{r^2}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
202ФИПИ A27E2D№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

График импульса тела

Тело движется вдоль оси $Ox$. На рисунке приведён график зависимости проекции $p_x$ импульса тела от времени $t$. Выберите все верные утверждения о движении тела, соответствующие этому графику.

  1. 1
    На всём графике проекция импульса $p_x$ положительна, поэтому тело движется в положительном направлении оси $Ox$, а утверждение 1 неверно.$$p_x > 0$$
  2. 2
    На участке от $0$ до $t_1$ импульс изменяется линейно со временем. Следовательно, скорость изменяется равномерно, а ускорение постоянно. Утверждение 2 неверно, утверждение 3 верно.$$p_x = m v_x, \quad \frac{d p_x}{d t} = m a_x = \mathrm{const}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
203ФИПИ A437EB№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Масса падающего мяча

Мяч выпустили из рук на высоте 10 м с начальной скоростью, равной нулю. Его кинетическая энергия при падении на землю равна 50 Дж. Потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 10 Дж…

  1. 1
    Начальная кинетическая энергия равна нулю, поэтому начальная потенциальная энергия расходуется на кинетическую энергию мяча и потери из-за сопротивления воздуха.$$mgh = E_{\text{кин}} + E_{\text{потерь}}$$
  2. 2
    Выразим массу мяча и подставим значения.$$m = \frac{50 + 10}{10 \cdot 10} = 0{,}6\ \text{кг}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
204ФИПИ A700D9№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Максимальная высота шайбы

У основания гладкой наклонной плоскости шайба массой 20 г обладает кинетической энергией, равной 0,16 Дж. Определите максимальную высоту, на которую шайба может подняться по наклонной плоскости…

  1. 1
    Наклонная плоскость гладкая, поэтому потерь механической энергии нет. В начальный момент энергия шайбы является кинетической, а в最高шей точке — потенциальной.$$E_k = mgh$$
  2. 2
    Переведём массу в килограммы и выразим высоту.$$m = 20\ \text{г} = 0{,}02\ \text{кг},\quad h = \dfrac{E_k}{mg}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
205ФИПИ A8589E№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Отношение скоростей по импульсам

Отношение массы автокрана к массе легкового автомобиля $\dfrac{m_1}{m_2}=8$. Каково отношение $\dfrac{v_1}{v_2}$ их скоростей, если отношение импульса автокрана к импульсу легкового автомобиля равно…

  1. 1
    Импульс тела равен произведению его массы на скорость.$$p=mv$$
  2. 2
    Запишем отношение импульсов двух тел:$$\dfrac{p_1}{p_2}=\dfrac{m_1v_1}{m_2v_2}=\dfrac{m_1}{m_2}\cdot\dfrac{v_1}{v_2}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
206ФИПИ A8FA51№ 3БазоваяЭнергия и импульс

Изменение импульса тела

Тело равномерно двигалось по прямой в инерциальной системе отсчёта. Импульс тела был равен $20\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$. Затем под действием постоянной силы величиной $10\ \text{Н}$, направленной…

  1. 1
    Изменение импульса тела равно импульсу постоянной силы:$$\Delta p = Ft$$
  2. 2
    Вычислим изменение импульса:$$\Delta p = 10 \cdot 3 = 30\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
207ФИПИ A9DBFB№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Кинетическая энергия при броске

Тело массой 1 кг, брошенное вертикально вверх, достигло максимальной высоты 20 м. Какой кинетической энергией обладало тело сразу после броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

  1. 1
    В верхней точке тело на мгновение останавливается, поэтому его кинетическая энергия равна нулю. Начальная кинетическая энергия полностью переходит в потенциальную.$$E_{\text{к0}} = mgh$$
  2. 2
    Подставим значения массы, ускорения свободного падения и высоты подъёма.$$E_{\text{к0}} = 1 \cdot 10 \cdot 20 = 200\ \text{Дж}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
208ФИПИ AceFe9№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Масса бруска на наклонной плоскости

У основания гладкой наклонной плоскости брусок обладает скоростью, модуль которой равен 2 м/с. Определите массу бруска, если максимальная потенциальная энергия, которую он приобретает при подъёме по…

  1. 1
    Так как плоскость гладкая и сопротивлением воздуха можно пренебречь, механическая энергия сохраняется. В момент максимального подъёма вся начальная кинетическая энергия превращается в потенциальную.$$\frac{mv^2}{2} = E_{\text{пот}}$$
  2. 2
    Выразим массу бруска и подставим известные значения:$$m = \frac{2E_{\text{пот}}}{v^2} = \frac{2 \cdot 0{,}2}{2^2} = 0{,}1\ \text{кг}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
209ФИПИ ACFD5A№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Спутник на эллиптической орбите

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение максимального удаления от Земли.

  1. 1
    В наиболее удалённой от Земли точке орбиты расстояние $r$ максимально. Поэтому сила гравитационного притяжения минимальна:$$F = G\dfrac{Mm}{r^2}$$
  2. 2
    Ускорение спутника также минимально, поскольку оно определяется гравитационным полем Земли:$$a = G\dfrac{M}{r^2}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
210ФИПИ AD1398№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Движение санок после спуска

Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности равен 0,2. Какое расстояние он проехал по горизонтали до остановки?…

  1. 1
    При спуске без трения потенциальная энергия санок полностью переходит в кинетическую энергию.$$E_k = mgh$$
  2. 2
    На горизонтальном участке вся кинетическая энергия расходуется на работу силы трения.$$A_{\text{тр}} = F_{\text{тр}}s = \mu mgs$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
211ФИПИ ADA046№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Изменение энергии пружины

При упругой деформации, равной 3 см, потенциальная энергия пружины равна 6 Дж. На сколько изменится потенциальная энергия этой пружины при увеличении упругой деформации ещё на 3 см?

  1. 1
    Потенциальная энергия пружины пропорциональна квадрату деформации:$$E_p = \dfrac{kx^2}{2}$$
  2. 2
    Деформация увеличивается с 3 см до 6 см, то есть в 2 раза. Поэтому потенциальная энергия увеличивается в $2^2 = 4$ раза.$$E_{p2} = 4E_{p1} = 4 \cdot 6 = 24\ \text{Дж}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
212ФИПИ B02B49№ 3БазоваяЭнергия и импульс

Изменение импульса тела

На тело, движущееся прямолинейно в инерциальной системе отсчёта, в течение 3 с в направлении движения действует постоянная сила 12 Н. Каково увеличение импульса тела за это время?

  1. 1
    По теореме об изменении импульса увеличение импульса равно импульсу силы.$$\Delta p = F\Delta t$$
  2. 2
    Подставим значения силы и времени действия силы:$$\Delta p = 12 \cdot 3 = 36\ \text{кг·м/с}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
213ФИПИ B3B917№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Жёсткость пружины пистолета

При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх шарик массой 100 г поднимается на высоту 2 м. Какова жёсткость пружины, если до выстрела она была сжата на 5 см? Сопротивление воздуха движению…

  1. 1
    Поскольку сопротивлением воздуха можно пренебречь, потенциальная энергия сжатой пружины полностью переходит в потенциальную энергию шарика.$$\dfrac{kx^2}{2}=mgh$$
  2. 2
    Переведём величины в единицы СИ: $m=0{,}1\ \text{кг}$, $x=0{,}05\ \text{м}$. Примем $g=10\ \text{м/с}^2$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
214ФИПИ B41DCC№ 3БазоваяЭнергия и импульс

Масса автомобиля по энергии

Легковой автомобиль и грузовик движутся по горизонтальному мосту. Масса грузовика $m_г = 4500\ кг$. Какова масса легкового автомобиля, если отношение потенциальной энергии грузовика к потенциальной…

  1. 1
    Потенциальная энергия тела в однородном поле тяжести определяется формулой:$$E_p = mgh$$
  2. 2
    Автомобили движутся по горизонтальному мосту, поэтому их высоты над уровнем воды одинаковы. Следовательно, отношение потенциальных энергий равно отношению масс:$$\frac{E_{pг}}{E_{пл}} = \frac{m_г}{m_л} = 3$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
215ФИПИ BBF36E№ 3БазоваяЭнергия и импульс

Кинетическая энергия груза

Скорость груза массой $0{,}2\ \text{кг}$ равна $3\ \text{м/с}$. Определите кинетическую энергию груза.

  1. 1
    Кинетическая энергия груза определяется по формуле:$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
  2. 2
    Подставим значения массы и скорости:$$E_k = \dfrac{0{,}2 \cdot 3^2}{2} = \dfrac{0{,}2 \cdot 9}{2} = 0{,}9\ \text{Дж}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
216ФИПИ BD865C№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Скорость шайбы у основания

Шайба соскальзывает по гладкой наклонной плоскости из состояния покоя с высоты 80 см. Какова максимальная скорость шайбы у основания наклонной плоскости? Сопротивлением воздуха пренебречь.

  1. 1
    Так как наклонная плоскость гладкая, механическая энергия сохраняется. В начальный момент шайба обладает потенциальной энергией, а у основания — кинетической.$$mgh = \dfrac{mv^2}{2}$$
  2. 2
    Сократим массу шайбы и выразим скорость.$$v = \sqrt{2gh}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
217ФИПИ BDB0A9№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Начальный импульс тела

Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой. Под действием постоянной силы величиной $9\ \text{Н}$, направленной вдоль этой прямой, за $2\ \text{с}$ импульс тела увеличился и стал равен…

  1. 1
    По закону изменения импульса изменение импульса тела равно произведению силы на время её действия.$$\Delta p = F\Delta t$$
  2. 2
    Найдём изменение импульса:$$\Delta p = 9\cdot2 = 18\ \text{кг}\cdot\text{м}/\text{с}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
218ФИПИ BF8368№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Изменение импульса тела

Под действием постоянной силы, равной по модулю $30\ \text{Н}$, тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. За какое время импульс тела уменьшится от $100$ до…

  1. 1
    Определим модуль изменения импульса тела:$$|\Delta p| = p_1 - p_2 = 100 - 40 = 60\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$
  2. 2
    По теореме об изменении импульса тела изменение импульса равно произведению силы на время её действия:$$|\Delta p| = F t$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
219ФИПИ C36B96№ 3БазоваяЭнергия и импульс

Кинетическая энергия ласточки

Масса ласточки равна 0,05 кг. Она летит со скоростью 10 м/с. Какова кинетическая энергия ласточки?

  1. 1
    Кинетическая энергия тела определяется формулой:$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
  2. 2
    Подставим массу ласточки и её скорость:$$E_k = \dfrac{0{,}05 \cdot 10^2}{2} = \dfrac{5}{2} = 2{,}5\ \text{Дж}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
220ФИПИ C54EC4№ 3ПовышеннаяЭнергия и импульс

Первоначальный импульс тела

Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. Под действием постоянной силы величиной 6 Н за 8 с импульс тела увеличился и стал равен 56 кг · м/с. Чему равен…

  1. 1
    По теореме об изменении импульса увеличение импульса тела равно произведению силы на время её действия.$$\Delta p = Ft$$
  2. 2
    Найдём изменение импульса:$$\Delta p = 6 \cdot 8 = 48\ \text{кг} \cdot \text{м/с}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе