Задание 5 ЕГЭ по физике · 562826
Гармонические колебания груза
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает совершать гармонические колебания, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль которой направлена ось Ox. В таблице приведены значения координаты груза х в различные моменты времени t.
Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.
1) Период колебаний груза равен 1,6 с.
2) Частота колебаний груза равна 0,25 Гц.
3) В момент времени 1,2 с модуль ускорения груза минимален.
4) Модуль силы, с которой пружина действует на груз, максимален в момент времени 0,6 с.
5) В момент времени 1,6 с кинетическая энергия груза минимальна.
Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.
| t, c | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| х, см | 2,0 | 1,4 | 0,0 | –1,4 | –2,0 | –1,4 | 0,0 | 1,4 | 2,0 |
1) Период колебаний груза равен 1,6 с.
2) Частота колебаний груза равна 0,25 Гц.
3) В момент времени 1,2 с модуль ускорения груза минимален.
4) Модуль силы, с которой пружина действует на груз, максимален в момент времени 0,6 с.
5) В момент времени 1,6 с кинетическая энергия груза минимальна.
Показать ответ
135
Решение
Одинаковое крайнее положение x=2,0 см наблюдается в моменты времени t=0 и t=1,6 с. Следовательно, период колебаний равен 1,6 с.
T=1,6 с
Частота колебаний — величина, обратная периоду.
ν=1T=11,6=0,625 Гц
Для гармонических колебаний модуль ускорения пропорционален модулю координаты: ∣a∣=ω2∣x∣. В момент t=1,2 с координата равна нулю, поэтому модуль ускорения минимален.
x=0⇒∣a∣=0
Модуль силы упругости пропорционален ∣x∣. В момент t=0,6 с координата равна −1,4 см, а максимальное значение ∣x∣=2,0 см достигается при t=0,8 с и t=1,6 с. Поэтому утверждение 4 неверно.
∣F∣=k∣x∣
В момент t=1,6 с груз находится в крайнем положении x=2,0 см и мгновенно останавливается, поэтому его кинетическая энергия минимальна.
v=0⇒Ek=0
T=1,6 с
Частота колебаний — величина, обратная периоду.
ν=1T=11,6=0,625 Гц
Для гармонических колебаний модуль ускорения пропорционален модулю координаты: ∣a∣=ω2∣x∣. В момент t=1,2 с координата равна нулю, поэтому модуль ускорения минимален.
x=0⇒∣a∣=0
Модуль силы упругости пропорционален ∣x∣. В момент t=0,6 с координата равна −1,4 см, а максимальное значение ∣x∣=2,0 см достигается при t=0,8 с и t=1,6 с. Поэтому утверждение 4 неверно.
∣F∣=k∣x∣
В момент t=1,6 с груз находится в крайнем положении x=2,0 см и мгновенно останавливается, поэтому его кинетическая энергия минимальна.
v=0⇒Ek=0
Источник: Открытый банк ФИПИ 562826
Похожие задания
5Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён горизонтальной пружиной с вертикальной…Гармонические колебания груза · AEDDC75Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён горизонтальной пружиной со стенкой. Груз…Гармонические колебания груза · B0492E5Небольшой груз массой 0,1 кг подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной 40 см. В результате толчка груз…Колебания груза на нити · 12C0AE5В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Oх движется тело массой 10 кг. На рисунке приведён график…Движение по графику скорости · 131CC85Груз, подвешенный на пружине жёсткостью 200 Н/м, отклонили от положения равновесия и отпустили, в результате…Кинетическая энергия груза · 23085B5Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 36…Движение автомобиля на мосту · 245462
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.