Задание 5 ЕГЭ по физике · AEDDC7
Гармонические колебания груза
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, параллельно 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. Погрешность измерения координаты равна 0,1 см, времени – 0,1 с.
1) Период колебаний груза равен 1,6 с.
2) Частота колебаний груза равна 1 Гц.
3) В момент времени 1,2 с потенциальная энергия пружины минимальна.
4) В момент времени 0,8 с ускорение груза максимально.
5) Модуль силы, с которой пружина действует на груз, в момент времени
0,8 с меньше, чем в момент времени 1,2 с.
| t, c | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| х, см | 4,0 | 2,8 | 0,0 | –2,8 | –4,0 | –2,8 | 0,0 |
1) Период колебаний груза равен 1,6 с.
2) Частота колебаний груза равна 1 Гц.
3) В момент времени 1,2 с потенциальная энергия пружины минимальна.
4) В момент времени 0,8 с ускорение груза максимально.
5) Модуль силы, с которой пружина действует на груз, в момент времени
0,8 с меньше, чем в момент времени 1,2 с.
Показать ответ
134
Решение
В моменты t=0 и t=0,8 с груз находится в противоположных крайних положениях: x=4,0 см и x=−4,0 см. Время между ними равно половине периода.
T2=0,8 с
Находим период и частоту колебаний.
T=1,6 с,ν=1T=0,625 Гц
В момент t=1,2 с координата равна нулю. Пружина не деформирована относительно положения равновесия, поэтому её потенциальная энергия минимальна.
Ep=kx22,x=0⇒Ep=0
В момент t=0,8 с груз находится в крайнем положении x=−4,0 см. Так как a=−ω2x, ускорение максимально по алгебраическому значению и направлено в положительную сторону.
x=−A⇒a=+ω2A
Модуль силы пружины пропорционален модулю координаты. При t=0,8 с ∣x∣=4,0 см, а при t=1,2 с x=0, поэтому сила в момент 0,8 с больше, а не меньше.
∣F∣=k∣x∣
T2=0,8 с
Находим период и частоту колебаний.
T=1,6 с,ν=1T=0,625 Гц
В момент t=1,2 с координата равна нулю. Пружина не деформирована относительно положения равновесия, поэтому её потенциальная энергия минимальна.
Ep=kx22,x=0⇒Ep=0
В момент t=0,8 с груз находится в крайнем положении x=−4,0 см. Так как a=−ω2x, ускорение максимально по алгебраическому значению и направлено в положительную сторону.
x=−A⇒a=+ω2A
Модуль силы пружины пропорционален модулю координаты. При t=0,8 с ∣x∣=4,0 см, а при t=1,2 с x=0, поэтому сила в момент 0,8 с больше, а не меньше.
∣F∣=k∣x∣
Источник: Открытый банк ФИПИ AEDDC7
Похожие задания
5Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного…Гармонические колебания груза · 5628265Небольшой 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.