ФИПИ тапсырмаларының шешімдері ОГЭ по физикаға: «Энергия және импульс» — жауаптарымен

Понятия механического движения

Установите соответствие между понятиями и их определениями.

1. 1
   Траектория — желі, по которой движется тело.
2. 2
   Масса — мера инертности тела.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Физические величины и свойства

Установите соответствие между физической величиной и явлением или свойством, которое она характеризует.

1. 1
   Масса является мерой инертности тела, то есть его способности сохранять состояние движения.
2. 2
   Сила характеризует взаимодействие тел.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Энергия в технических устройствах

Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе их работы.

1. 1
   В паровой турбине внутренняя энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения турбины.
2. 2
   В гальваническом элементе химическая энергия реагирующих веществ преобразуется в электрическую энергию.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Сегнерово колесо и импульс

В установке «сегнерово колесо» внизу воронки имеются две изогнутые Г-образные трубки (см. рисунок). После того как в воронку наливают воду, она начинает выливаться из трубок. При этом в соответствии…

1. 1
   При вытекании воды струи получают импульс. Чтобы полный импульс замкнутой системы сохранялся, трубки приобретают импульс противоположного направления.$$p_{\text{системы}}=\mathrm{const}$$
2. 2
   Следовательно, для пропуска А подходит закон сохранения импульса, а для пропуска Б — выражение «противоположно направлению».

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Энергия камня при падении

Камень, подброшенный вверх из точки 1, совершает падение в тормозящей его движение атмосфере. Траектория движения камня изображена на рисунке. В положении 3 кинетическая энергия камня (А)__________…

1. 1
   Точки 1 и 3 находятся на одной высоте. Потенциальная энергия зависит только от высоты, поэтому потенциальные энергии камня в этих точках равны.$$E_{p1}=E_{p3}$$
2. 2
   При падении в атмосфере сила сопротивления уменьшает механическую энергию камня. Поэтому в положении 3 его кинетическая энергия меньше, чем в положении 1.$$E_{k3}<E_{k1}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Превращение энергии при ударе

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка. Свинцовый шар подняли на некоторую высоту над свинцовой плитой и отпустили (рис. а). После того как шар ударился о…

1. 1
   Поднятый над плитой шар обладает механической энергией, включающей потенциальную энергию. При падении и ударе эта энергия преобразуется.$$E_{\text{мех}} \rightarrow E_{\text{внутр}}$$
2. 2
   После удара шар остановился, а шар и плита деформировались и нагрелись. Следовательно, температура повысилась.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Сохранение механической энергии

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка. Камень, подброшенный вверх из точки 1, совершает падение в тормозящей его движение атмосфере. Траектория…

1. 1
   Атмосфера тормозит движение камня, поэтому сила сопротивления совершает отрицательную работу. Полная механическая энергия камня уменьшается.$$E_{\text{мех}} \downarrow$$
2. 2
   Работа силы трения превращает часть механической энергии во внутреннюю энергию камня и окружающей среды, поэтому внутренняя энергия увеличивается.$$A_{\text{тр}}<0,\quad U\uparrow$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Реактивное движение трубки

К воронке через резиновую трубку подсоединили изогнутую Г-образную стеклянную трубку. После того как в воронку наливают воду, она начинает выливаться из стеклянной трубки. Заполните пропуски…

1. 1
   При вытекании воды струя получает импульс в направлении своего движения. По закону сохранения импульса трубка приобретает импульс противоположного направления.$$p_{\text{системы}}=\mathrm{const}$$
2. 2
   Движение тела, возникающее вследствие отделения от него части массы, называется реактивным движением.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Превращение механической энергии

Камень, подброшенный вверх из точки 1, совершает падение в тормозящей его движение атмосфере. Траектория движения камня изображена на рисунке. В положении 1 кинетическая энергия камня (А)__________…

1. 1
   Точка 1 расположена на той же высоте, что и точка 3, поэтому потенциальные энергии камня в этих точках равны.$$E_{p1}=E_{p3}$$
2. 2
   При движении вниз в тормозящей атмосфере скорость камня уменьшается. Следовательно, в точке 1 его кинетическая энергия больше, чем в точке 3.$$E_{k1}>E_{k3}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Импульс лодки при прыжке

Масса мальчика в 4 раза меньше массы лодки. В момент прыжка в горизонтальном направлении с неподвижной лодки импульс мальчика равен $36\ \mathrm{кг \cdot м/с}$. Определите модуль импульса, который…

1. 1
   До прыжка мальчик и лодка покоились, поэтому начальный суммарный импульс системы равен нулю.$$p_0 = 0$$
2. 2
   По закону сохранения импульса после прыжка импульсы мальчика и лодки равны по модулю и противоположны по направлению.$$\vec p_{\text{м}} + \vec p_{\text{л}} = 0$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Импульс автомобиля по графику

График зависимости скорости $v$ движения автомобиля от времени $t$ представлен на рисунке. Чему равен импульс автомобиля через $3\ \text{с}$ после начала движения, если его масса равна…

1. 1
   По графику через $3\ \text{с}$ после начала движения скорость автомобиля равна:$$v = 3\ \text{м}/\text{с}$$
2. 2
   Переведём массу автомобиля в килограммы:$$m = 1{,}5\ \text{т} = 1500\ \text{кг}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Изменение кинетической энергии

На рисунке представлен график зависимости скорости тела от времени. Во сколько раз увеличится кинетическая энергия тела за первую секунду?

1. 1
   Кинетическая энергия тела определяется формулой и пропорциональна квадрату скорости.$$E_k = \frac{mv^2}{2}$$
2. 2
   По графику в начальный момент времени скорость равна $v_0 = 0{,}5\,\text{м/с}$, а через первую секунду — $v_1 = 1\,\text{м/с}$.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Изменение импульса по графику скорости

На рисунке представлен график зависимости скорости тела от времени. Во сколько раз увеличится модуль импульса тела за первую секунду?

1. 1
   Модуль импульса тела определяется формулой $p = mv$. Масса тела постоянна, поэтому модуль импульса изменяется пропорционально скорости.$$p = mv$$
2. 2
   По графику начальная скорость равна $0{,}5\ \text{м/с}$, а через первую секунду скорость равна $1\ \text{м/с}$.$$v_0 = 0{,}5\ \text{м/с},\quad v_1 = 1\ \text{м/с}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Полная энергия тела

Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна полная энергия тела на высоте 4 м относительно точки…

1. 1
   Так как сопротивлением воздуха можно пренебречь, полная механическая энергия тела сохраняется.$$E = E_k + E_p = \text{const}$$
2. 2
   В точке броска потенциальная энергия равна нулю. По графику кинетическая энергия в этой точке равна $9\ \text{Дж}$.$$E = E_k(0) + E_p(0) = 9 + 0 = 9\ \text{Дж}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Сохранение механической энергии

Камень массой $2\ \text{кг}$ бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна $400\ \text{Дж}$. Какую потенциальную энергию относительно поверхности…

1. 1
   Выбираем поверхность Земли за нулевой уровень потенциальной энергии. В начальный момент $E_{\text{п,1}} = 0$.$$E_{\text{мех,1}} = E_{\text{к,1}} = 400\ \text{Дж}$$
2. 2
   Сопротивлением воздуха пренебрегаем, поэтому механическая энергия сохраняется.$$E_{\text{к,1}} + E_{\text{п,1}} = E_{\text{к,2}} + E_{\text{п,2}}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Изменение импульса по графику скорости

На рисунке представлен график зависимости скорости тела от времени. Во сколько раз увеличится модуль импульса тела за первые 4 с?

1. 1
   Масса тела постоянна, поэтому модуль импульса прямо пропорционален скорости.$$p = mv$$
2. 2
   По графику начальная скорость тела равна $v_0 = 0{,}5\ \text{м/с}$, а скорость через $4\ \text{с}$ равна $v_4 = 2{,}5\ \text{м/с}$.$$v_0 = 0{,}5\ \text{м/с},\quad v_4 = 2{,}5\ \text{м/с}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Потенциальная энергия шаров

Два шара с разными массами подняты на разную высоту относительно поверхности стола. Потенциальная энергия тела 1 равна 300 Дж. Определите потенциальную энергию тела 2. Считать, что потенциальная…

1. 1
   Потенциальная энергия тела, поднятого над выбранным уровнем, определяется формулой:$$E_p = mgh$$
2. 2
   Для тела 1 масса равна $m$, высота — $2h$, поэтому $E_{p1} = mg \cdot 2h = 2mgh$.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Равновесие системы блоков

Изображённая на рисунке система находится в равновесии. Блоки и нить очень лёгкие, трение пренебрежимо мало. Масса груза 2 равна 4 кг. Чему равна масса груза 1?

1. 1
   Так как нить и блоки невесомы, натяжение нити одинаково на всех её участках и обозначим его через $T$.$$T = \mathrm{const}$$
2. 2
   Подвижный блок поддерживается двумя ветвями нити, поэтому для равновесия системы масса груза 1 в два раза больше массы груза 2.$$m_1 = 2m_2$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Кинетическая энергия камня

Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1. 1
   В момент достижения максимальной высоты кинетическая энергия камня равна нулю, поэтому начальная кинетическая энергия полностью превратилась в потенциальную.$$E_{к0} = E_{п}$$
2. 2
   По закону сохранения механической энергии начальная кинетическая энергия равна потенциальной энергии камня на максимальной высоте.$$E_{к0} = mgh$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Изменение кинетической энергии

Во сколько раз уменьшилась кинетическая энергия движущегося тела, если его скорость уменьшилась в 4 раза?

1. 1
   Кинетическая энергия тела определяется формулой:$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
2. 2
   При постоянной массе отношение начальной и конечной кинетических энергий равно квадрату отношения скоростей:$$\dfrac{E_{k1}}{E_{k2}} = \left(\dfrac{v_1}{v_2}\right)^2 = 4^2 = 16$$