Задание 5 ЕГЭ по физике · 7552E3
Плавание связанных брусков
Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) Если воду заменить на подсолнечное масло, то глубина погружения брусков уменьшится.
2) Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 10 Н.
3) Плотность материала, из которого изготовлены бруски, равна 500 кг/м3.
4) Если на верхний брусок поставить гирю массой 1,5 кг, то бруски не утонут.
5) Если в стопку добавить ещё три таких же бруска, то глубина её погружения увеличится на 15 см.
1) Если воду заменить на подсолнечное масло, то глубина погружения брусков уменьшится.
2) Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 10 Н.
3) Плотность материала, из которого изготовлены бруски, равна 500 кг/м3.
4) Если на верхний брусок поставить гирю массой 1,5 кг, то бруски не утонут.
5) Если в стопку добавить ещё три таких же бруска, то глубина её погружения увеличится на 15 см.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Так как бруски плавают, сила Архимеда уравновешивает вес двух брусков.
FA=2mg=2⋅1⋅10=20 Н
Уровень воды проходит по границе между брусками, поэтому в воду погружён один брусок. Объём вытесненной воды равен объёму одного бруска.
V=FAρвg=201000⋅10=0,002 м3
Плотность материала одного бруска равна отношению его массы к объёму.
ρ=mV=10,002=500 кг/м3
После установки гири масса системы станет равной 2+1,5=3,5 кг. При полном погружении двух брусков максимальная сила Архимеда соответствует массе воды 4 кг, поэтому система не утонет.
При добавлении ещё трёх брусков общая масса увеличится в 2,5 раза, поэтому глубина погружения увеличится с 5 см до 25 см, то есть на 20 см, а не на 15 см. В масле при той же массе глубина погружения увеличилась бы, поскольку плотность масла меньше плотности воды.
FA=2mg=2⋅1⋅10=20 Н
Уровень воды проходит по границе между брусками, поэтому в воду погружён один брусок. Объём вытесненной воды равен объёму одного бруска.
V=FAρвg=201000⋅10=0,002 м3
Плотность материала одного бруска равна отношению его массы к объёму.
ρ=mV=10,002=500 кг/м3
После установки гири масса системы станет равной 2+1,5=3,5 кг. При полном погружении двух брусков максимальная сила Архимеда соответствует массе воды 4 кг, поэтому система не утонет.
При добавлении ещё трёх брусков общая масса увеличится в 2,5 раза, поэтому глубина погружения увеличится с 5 см до 25 см, то есть на 20 см, а не на 15 см. В масле при той же массе глубина погружения увеличилась бы, поскольку плотность масла меньше плотности воды.
Пример ответа
Правильные утверждения: 3, 4.
Источник: Открытый банк ФИПИ 7552E3
Похожие задания
5Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что…Плавание связанных брусков · 6643735Небольшой 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 · 2454625На рисунке приведены графики зависимости координат от времени для двух тел: А и В, движущихся вдоль оси Ох.…Графики движения двух тел · 2F14C5
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.