Тапсырма 14 ОГЭ по физикаға: ФИПИ шешімдері қадамдық жауаптарымен

На участке ОА скорость возрастает от $0$ до $30\ \text{м/с}$ за $2\ \text{с}$, поэтому ускорение равно $15\ \text{м/с}^2$, а равнодействующая сила — $45\ \text{Н}$, а не $90\ \text{Н}$. Утверждение 1 неверно.$$a_{ОА}=\frac{30-0}{2}=15\ \text{м/с}^2,\quad F=ma=3\cdot15=45\ \text{Н}$$

На участке АБ скорость уменьшается от $30$ до $20\ \text{м/с}$ за $1\ \text{с}$. Модуль ускорения равен $10\ \text{м/с}^2$.$$a_{АБ}=\frac{20-30}{3-2}=-10\ \text{м/с}^2,\quad |a_{АБ}|=10\ \text{м/с}^2$$

По рисунку тело 1 проходит участок от 0 до 10 см за 10 секунд. Его средняя скорость равна:$$v_{\text{ср},1}=\dfrac{10\ \text{см}}{10\ \text{с}}=1\ \text{см/с}$$

Другие тела проходят тот же участок быстрее, поэтому утверждение 1 дұрыс.

Для плавления вещества, предварительно нагретого до температуры плавления, количество теплоты рассчитывают по формуле:$$Q = \lambda m$$

Утверждение 2 верно: при одинаковой массе количество теплоты пропорционально удельной теплоте плавления. Для меди $\lambda = 180\,\text{кДж/кг}$, для серебра $\lambda = 87\,\text{кДж/кг}$, поэтому меди требуется больше теплоты.

Скорость тела определяется наклоном графика координаты к оси времени: $v = \dfrac{\Delta x}{\Delta t}$.$$v = \dfrac{\Delta x}{\Delta t}$$

На участке $AB$ координата не изменяется с течением времени, следовательно, скорость равна нулю и тело находится в покое. Утверждение 3 верно.$$x = \mathrm{const},\quad v = 0$$

Проверим утверждение 1. Чтобы расплавить серебро, температура должна быть не ниже его температуры плавления $960\ ^\circ\mathrm{C}$. Алюминий плавится уже при $660\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому алюминиевая посуда не сможет нагреться до…$$660\ ^\circ\mathrm{C} < 960\ ^\circ\mathrm{C}$$

Проверим утверждение 2. Алюминиевая проволока будет плавать в расплавленном цинке, поскольку её плотность меньше плотности цинка.$$\rho_{\text{Al}} = 2{,}7\ \mathrm{г/см^3} < \rho_{\text{Zn}} = 7{,}1\ \mathrm{г/см^3}$$

Участок БВ является горизонтальным: температура не изменяется, а подводимое тепло расходуется на плавление вещества. В процессе плавления внутренняя энергия увеличивается.$$Q = \Delta U + A$$

Точка Б соответствует началу плавления, поэтому вещество в этой точке находится не только в жидком состоянии, а в состоянии плавления: твёрдая и жидкая фазы одновременно.

Проверим утверждение 1. Серебро плавится при температуре $960^\circ\mathrm{C}$, а алюминий — при $660^\circ\mathrm{C}$. При нагревании алюминиевой посуды до температуры плавления серебра сама посуда расплавится раньше.$$960^\circ\mathrm{C} > 660^\circ\mathrm{C}$$

Утверждение 1 дұрыс: кольцо из серебра нельзя расплавить в алюминиевой посуде.

Зависимость сопротивления однородного проводника определяется формулой:$$R = \rho\dfrac{l}{S}$$

Сравним опыты 1 и 3: материал и площадь поперечного сечения одинаковы, а длина увеличилась с 2 до 4 м. Сопротивление увеличилось с 2 до 4 Ом. Следовательно, утверждение 1 верно.

На участке от точки 1 до точки 2 температура жидкости уменьшается. В точке 2 начинается отвердевание.

Участок от точек 2 до 4 горизонтальный: температура постоянна, а жидкость превращается в твёрдое вещество. В точке 4 процесс отвердевания ещё завершается, поэтому утверждение 1 считают верным в соответствии с графиком состояний: после…

Для тела 1 график зависимости скорости от времени нелинейный. При равноускоренном движении график $v_x(t)$ должен быть прямой линией, поэтому утверждение 1 неверно.$$v_x(t) \text{ — не линейная функция } t$$

График тела 4 расположен ниже оси времени, следовательно, проекция скорости отрицательна. Тело движется в отрицательном направлении оси $Ox$.$$v_{x4} < 0$$

По графику температура воды на участке АБ понижается от $t_1$ до $0\ ^\circ\mathrm{C}$. Вода отдаёт энергию, поэтому утверждение 5 неверно.$$Q_{\text{воды}}<0$$

На участке ГВ температура льда повышается от $t_2$ до $0\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому этот участок соответствует нагреванию льда, а не воды. Утверждение 2 неверно.$$t_{\text{льда}}: t_2 \to 0\ ^\circ\mathrm{C}$$

При равной толщине стен наибольшие теплопотери будут у материала с наибольшим коэффициентом теплопроводности.

Сравниваем значения в таблице: 0,12; 1,69; 0,70; 0,09. Максимальное значение равно 1,69 и относится к железобетону.

За первые 5 минут свинец нагревается от $27\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $127\,^{\circ}\mathrm{C}$. Изменение температуры равно $100\,^{\circ}\mathrm{C}$.$$\Delta t=127-27=100\,^{\circ}\mathrm{C}$$

Для свинца используем удельную теплоёмкость $c=130\,\mathrm{Дж/(кг\cdot{}^{\circ}C)}$. При массе $m=1$ кг изменение внутренней энергии на участке нагревания равно:$$\Delta U=cm\Delta t=130\cdot1\cdot100=13000\,\mathrm{Дж}=13\,\mathrm{кДж}$$

Сопротивление проводника определяется формулой $R = \rho\dfrac{l}{S}$, поэтому при одинаковых размерах оно пропорционально удельному сопротивлению материала.$$R = \rho\dfrac{l}{S}$$

У алюминия удельное сопротивление $0{,}028\ \text{Ом·мм}^2/\text{м}$, а у серебра $0{,}016\ \text{Ом·мм}^2/\text{м}$. Поэтому сопротивление алюминиевого проводника не меньше серебряного. Утверждение 1 неверно.

На участке $BC$ температура льда повышается от отрицательного значения до $0\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому этот участок соответствует нагреванию льда.$$Q = c m (t_2 - t_1)$$

На участке $CD$ температура системы равна $0\ ^\circ\mathrm{C}$, а лёд плавится. Подводимая энергия расходуется на изменение внутренней энергии вещества.$$Q = \lambda m$$

Средняя скорость определяется отношением пути к времени движения.$$v_{\text{ср}}=\dfrac{s}{t}$$

Для тела 3 путь от 0 до 6 см равен $6\ \text{см}$. Отметки в точках 0, 1, 2, 4 и 6 см соответствуют четырём секундам движения.$$v_{3,\text{ср}}=\dfrac{6\ \text{см}}{4\ \text{с}}=1{,}5\ \text{см/с}$$

График тела 3 горизонтален: его координата не изменяется со временем, поэтому скорость тела 3 равна нулю. Утверждение 2 верно.$$v_3 = 0$$

В точке В графики тел 2 и 3 пересекаются. Это означает, что в один и тот же момент времени тела имеют одинаковые координаты, то есть встречаются. Утверждение 4 верно.$$x_2 = x_3$$

Средняя скорость при равномерном движении определяется отношением пройденного пути ко времени: $v = \dfrac{s}{t}$.$$v = \dfrac{s}{t}$$

Тело 1 проходит 1 см за 1 с, поэтому его скорость равна $1\ \frac{\text{см}}{\text{с}}$. Тело 2 проходит 2 см за 1 с, поэтому его скорость равна $2\ \frac{\text{см}}{\text{с}}$.

Количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива, определяется формулой $Q = qm$.$$Q = qm$$

В утверждении 1 сравниваются древесный уголь и торф при одинаковой массе. Для древесного угля $q = 3{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг, а для торфа $q = 1{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг. Поэтому древесный уголь выделяет больше теплоты, и утверждение верно.$$3{,}4 \cdot 10^7 > 1{,}4 \cdot 10^7$$

По рисунку тело 1 проходит участок от 0 до 10 см за 10 с, поэтому его средняя скорость равна:$$v_1=\frac{10\,\text{см}}{10\,\text{с}}=1\,\frac{\text{см}}{\text{с}}$$

Тело 2 проходит 10 см за 5 с, тело 3 — за 7 с, а тело 4 — за 3 с. Следовательно, наименьшая средняя скорость на участке от 0 до 10 см у тела 1.