2

Решение: Кинетическая энергия и график скорости

ЕГЭ · Физика · Задание 2 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИ613927Несколько вариантов≈ 3 минутыРазбор в 6 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

В инерциальной системе отсчёта вдоль оси $Ox$ движется тело массой $20\ \text{кг}$. На рисунке приведён график зависимости проекции $v_x$ скорости этого тела от времени $t$. Выберите два правильных утверждения относительно этого движения.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

6 шагов
1

Проекция равнодействующей силы связана с ускорением тела соотношением:

$$F_x=ma_x$$
2

На участке от 90 до 100 с скорость тела положительна, но уменьшается. Следовательно, ускорение отрицательно и $F_x<0$. Утверждение 3 верно.

3

На участке от 10 до 30 с скорость положительна и ускорение также положительно. Сила и перемещение направлены одинаково, поэтому сила совершает положительную работу. Утверждение 4 неверно.

4

В момент времени 15 с по графику скорость равна $2\ \text{м/с}$. Кинетическая энергия равна:

$$E_k=\frac{mv^2}{2}=\frac{20\cdot2^2}{2}=40\ \text{Дж}$$
5

Для проверки утверждения 1 найдём перемещения как площади под графиком. За 0–30 с площадь треугольника равна $\frac{1}{2}\cdot30\cdot4=60\ \text{м}$. За 60–90 с площадь трапеции равна $\frac{4+3}{2}\cdot30=105\ \text{м}$, поэтому первое перемещение не в два раза меньше второго.

На участке 90–100 с скорость направлена вдоль положительной оси, а сила — в отрицательную, поэтому их направления не совпадают. Утверждение 2 неверно.

Ответ
35
35
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Путать знак скорости со знаком ускорения на участке, где скорость уменьшается.

Считать работу равнодействующей силы нулевой только потому, что скорость не постоянна.

Использовать значение скорости в момент времени 15 с, не считывая его с графика.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 147 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 2 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 148 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.