Разбор тренировочного теста интернет-олимпиады по физике 2008/2009 года
11 класс. Кинематика
По графику, представленному на рисунке, определите скорость движения велосипедиста через три секунды после начала движения.
Автомобиль двигался со скоростью 15 м/ с в течение 5 с. Какой путь он проехал за это время?
Автомобиль двигался равномерно, поэтому пройденный путь L = V ∙ t = 15∙5 = 75 м.
Брошенный вертикально вверх мяч возвращается в исходное положение. На рисунке представлен график его скорости от времени. В какой момент времени мяч достиг максимальной высоты?
Из перечисленных величин векторными являются скорость, ускорение и перемещение. Путь — величина скалярная.
Спортсмен пробежал дистанцию 400 м по дорожке стадиона и возвратился к месту старта. Определите путь L, пройденный спортсменом, и модуль его перемещения S.
Пройденный спортсменом путь L = 400 м. Модуль перемещения S = 0, так как спортсмен вернулся в точку, из которой он начал движение.
Скорость тела, движущегося прямолинейно и равноускоренно, изменилась при перемещении из точки 1 в точку 2 так, как показано на рисунке. Какое направление имеет вектор ускорения на этом участке пути?
Из рисунка видно, что модуль скорости тела при перемещении уменьшается, значит, вектор ускорения направлен навстречу движению, то есть налево.
Автомобиль движется равноускоренно без начальной скорости — пройденный путь L = a ∙ t 2 /2 = 1∙10 2 /2 = 50 м.
Плот равномерно плывет по реке со скоростью 3 км/ч. Сплавщик движется поперек плота со скоростью 4 км/ч. Какова скорость сплавщика в системе отсчета, связанной с берегом?
Скорость сплавщика в в системе отсчета, связанной с берегом
Вертолет поднимается вертикально вверх c постоянной скоростью. Какова траектория движения точки на конце лопасти винта вертолета в системе отсчета, связанной с корпусом вертолета?
Представьте себе, что вы находитесь в кабине вертолета, то есть вы неподвижны относительно корпуса вертолета. В этом случае вы можете видеть, что любая точка винта вертолета описывает окружность.
Уравнение зависимости координаты от времени при прямолинейном равноускоренном движении в общем виде имеет вид Х( t ) = X 0 + V 0х∙ t + a х ∙ t 2 /2, где X 0 — начальная координата, а V 0х и a х — проекции начальной скорости и ускорения на ось Х.
На рисунке показаны графики зависимости скорости движущихся тел от времени. Как известно, пройденный телом путь представляет собой площадь, лежащую под графиком скорости. Из рисунка видно, что фигура максимальной площади лежит под графиком, для тела 4. Значит, за промежуток времени от 0 до t0 тело 4 прошло наибольший путь.
Тело движется прямолинейно. На рисунке представлен график скорости тела от времени. На каком промежутке (каких промежутках) времени проекция ускорения отрицательна?
1. на промежутке времени от 0 до 1с скорость тела постоянна, поэтому ах = 0;
2. на промежутке времени от 1с до 2с скорость тела уменьшается, поэтому проекция ускорения ах 3. на промежутке времени от 2с до 3с тело покоится, поэтому ах = 0;
4. на промежутке времени от 3с до 4с скорость тела увеличивается, поэтому проекция ускорения ах > 0.
Итак, проекция ускорения отрицательна на промежутке времени от 1с до 2с.
Двигавшийся с начальной скоростью 20 м/с автомобиль разгоняется с постоянным ускорением а = 2 м/с 2 в течение 5 с. Какой путь он проехал за это время?
На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела vx от времени. Чему равна проекция ускорения этого тела ax в интервале времени от 5 до 10 с? Ответ выразите в метрах на секунду в квадрате.
Выразим проекцию ускорения тела:
На рисунке приведён график зависимости проекции υx скорости тела от времени t. Определите проекцию ax ускорения этого тела в интервале времени от 20 до 30 с. Ответ запишите в метрах на секунду в квадрате.
Ускорение находим по формуле
Точечное тело массой 2 кг движется вдоль оси OX. Зависимость проекции импульса px этого тела от времени t изображена на рисунке.
Установите соответствие между физическими величинами и их значениями в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ (В СИ)
А) проекция на ось OX силы, действующей на тело в момент времени t = 4 с
Б) проекция скорости тела на ось OX в момент времени t = 4 с
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Импульс — это произведение скорости тела на его массу. Из графика видно, что в интервале времени от 0 до 6 с тело движется равноускоренно, его импульс меняется со временем по закону Поскольку движение равноускоренное, уравнение для импульса принимает вид: Отсюда проекция на ось OX силы, действующей на тело равна −0,5.
По графику, в момент времени t = 4 с импульс тела равен 0, а значит, и проекция скорости тела на ось OX равна 0.
Аналоги к заданию № 7694: 7726 Все
На рисунке представлен график зависимости координаты х велосипедиста от времени t. На каком интервале времени проекция скорости велосипедиста на ось Оxvx = −10 м/с?
Из графика видно, что координата на каждом отдельном интервале времени изменяется линейно, следовательно, движение на каждом участке происходит с постоянной скоростью. Проекцию скорости велосипедиста на ось x на каждом интервале времени можно определить разделив разность координат в начале и в конце интервала на длительность интервала времени.
Интервал от 0 до 10 с.
Интервал от от 10 до 30 с.
Интервал от от 30 до 50 с.
Интервал от от 50 до 70 с.
Проекция скорости на ось OX равна −10 м/c на интервале времени от 0 до 10 с.
Правильный ответ указан под номером 1.
На рисунке представлен график зависимости координаты х велосипедиста от времени t. На каком интервале времени проекция скорости велосипедиста на ось Оxvx = 2,5 м/с?
Из графика видно, что координата на каждом отдельном интервале времени изменяется линейно, следовательно, движение на каждом участке происходит с постоянной скоростью. Проекцию скорости велосипедиста на ось x на каждом интервале времени можно определить разделив разность координат в начале и в конце интервала на длительность интервала времени.
Интервал от 0 до 10 с.
Интервал от от 10 до 30 с.
Интервал от от 30 до 50 с.
Интервал от от 50 до 70 с.
Проекция скорости на ось OX равна 2,5 м/c на интервале времени от 10 до 30 с.
Правильный ответ указан под номером 2.
На рисунке представлен график зависимости координаты х велосипедиста от времени t. На каком интервале времени проекция скорости велосипедиста на ось Оxvx = 5 м/с?
Из графика видно, что координата на каждом отдельном интервале времени изменяется линейно, следовательно, движение на каждом участке происходит с постоянной скоростью. Проекцию скорости велосипедиста на ось x на каждом интервале времени можно определить разделив разность координат в начале и в конце интервала на длительность интервала времени.
Интервал от 0 до 10 с.
Интервал от 10 до 30 с.
Интервал от 30 до 50 с.
Интервал от 50 до 70 с.
Проекция скорости на ось OX равна 5 м/c на интервале времени от 30 до 50 с.
Правильный ответ указан под номером 3.
На рисунке представлен график зависимости координаты х велосипедиста от времени t. На каком интервале времени проекция скорости велосипедиста на ось Оxvx = −2,5 м/с?
Из графика видно, что координата на каждом отдельном интервале времени изменяется линейно, следовательно, движение на каждом участке происходит с постоянной скоростью. Проекцию скорости велосипедиста на ось x на каждом интервале времени можно определить разделив разность координат в начале и в конце интервала на длительность интервала времени.
Интервал от 0 до 10 с.
Интервал от от 10 до 30 с.
Интервал от от 30 до 50 с.
Интервал от от 50 до 70 с.
Проекция скорости на ось OX равна −2,5 м/c на интервале времени от 10 до 30 с.
Правильный ответ указан под номером 2.
Автомобиль движется по прямой улице. На графике представлена зависимость его скорости от времени.
На каком интервале времени модуль ускорения автомобиля максимален?
На всех рассматриваемых интервалах времени скорость автомобиля меняется равномерно, следовательно, ускорение на каждом интервале постоянно. Все исследуемые интервалы одинаковы по длительности, поэтому максимальному модулю ускорения соответствует максимальный модуль изменения скорости в течение интервала: Из графика видно, что это интервал от 20 до 30 с (в этом случае на других интервалах меньше).
Мне непонятно почему ответ не 4. Ведь автомобиль от 20 до 30 секундах не ускорялся, а тормозил получается, ведь его скорость падала. А в задачи спрашивается модуль ускорения ведь?
Ускорение показывает, как быстро изменяется скорость. Когда скорость тела уменьшается, оно все равно движется с ускорением. Просто в этот момент скорость тела и ускорение направлены противоположно. В данном случае проекция скорости положительна, но уменьшается. Следовательно проекция ускорения отрицательна. Но нас, как Вы правильно заметили, интересует модуль. Так что абсолютный знак нам не важен.
Почему нельзя через тангенс угла найти?
Можно и через тангенс решать.
На рисунке представлен график зависимости пути от времени. Определите по графику скорость движения велосипедиста в интервале от момента времени 1 с до момента времени 3 с после начала движения. (Ответ дайте в метрах в секунду.)
Из графика видно, что в интервале от момента времени 1 с до момента времени 3 с после начала движения путь велосипедиста не изменялся. Следовательно, на этом интервале времени велосипедист не двигался, его скорость была равна нулю.
почему он там не может двигаться с постоянной скоростью?
Как он может двигаться с некоторой ненулевой скоростью, переменной или постоянной, если его путь не изменяется?
ну и что что он не изменяется
Пусть есть длина траектории. Раз на интервале от 1 до 3 с путь не изменяется, заключаем, что траектория на этом интервале имеет нулевую длину, а значит, тело на этом интервале покоится.
На рисунке представлен график зависимости модуля скорости автомобиля от времени. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале от момента времени 0 с до момента времени 5 с после начала отсчета времени. (Ответ дайте в метрах.)
Для того чтобы по графику модуля скорости найти путь, пройденный автомобилем за некоторый интервал времени, необходимо вычислить площадь под частью графика, соответствующей этому интервалу времени (в единицах произведения величин, отложенных по осям координат). В интервале от момента времени 0 с до момента времени 5 с после начала движения автомобиль прошел путь
Другой способ решения заключается в анализе каждого участка графика в отдельности, определения из графика начальных скоростей и ускорений на каждом этапе и использования стандартных кинематических формул для пути.
Вы используете очень странную формулу.
Можно на этом этапе путь считать следующим образом:
Вашу формулу можно использовать, если под v понимать среднее арифметическое начальной и конечной скоростей (или значение скорости в середине исследуемого промежутка времени), но тогда двойка в знаменателе лишняя
.
спасибо большое, поняла
а можно разделить этот участок на 3 фигуры (2 трапеции и прямоугольник) и посчитать их площадь, и сложить полученные результаты!
Так и сделано в решении, только приходится делить на 4 части: треугольник, прямоугольник, трапеция и еще один прямоугольник.
ответ 4. Т.к. на последнем этапе t=2с, а не 1с, как это показано в решении. Следовательно S= 1м+ 2м +8м+12м= 23м
В задаче просят найти путь за 5 с, а не за 6 с.
Правда. За 5, а не за 6.
Это ещё раз говорит о том, что НУЖНО ВНИМАТЕЛЬНО ЧИТАТЬ ЗАДАНИЕ
Здравствуйте, подскажите пожалуйста, как вычислить путь за 2-4 с. По формуле я понял, но не понял путем вычисления площади. Почему в решении показано, что надо прибавлять (2+6)? Я так и не понял.. Помогите.
На рисунке представлен график зависимости температуры Т воды массой m от времени t при осуществлении теплопередачи с постоянной мощностью Р.
В момент времени вода находилась в твердом состоянии. В течение какого интервала времени происходило нагревание льда, и в каком интервале происходило нагревание водяного пара?
1) и
2) и
3) и
4) и
Из опыта известно, что процессы плавления и кипения происходят при постоянной температуре. На представленной графике есть два участка, на которых температура воды не изменялась. Поскольку в начальный момент времени вода находилась в твердом состоянии, первый участок отвечает плавлению, а второй участок соответствует кипению. Следовательно, нагревание льда происходило на интервале времени а нагревание водяного пара на интервале времени
Кипение и представляет собой процесс парообразования, когда все передаваемое жидкости тепло идет на то, что превращать ее в пар.
Еще более подробно:
— нагрев льда.
— плавление льда.
— нагрев воды.
— кипение воды (активное парообразование)
— нагрев пара.
Анализируя график зависимости модуля скорости тела от времени, выберите из приведённых ниже утверждений три правильных и укажите их номера.
1) Скорость тела за шесть секунд изменилась от 0 м/с до 6 м/с.
2) Тело двигалось равноускоренно в интервале от 0 до 1 с и в интервале от 2 до 4 с, и равномерно в интервалах 1−2 и 4−6 с.
3) Тело двигалось равноускоренно в интервале от 0 до 1 с и в интервале от 2 до 4 с, и не двигалось в интервалах 1−2 и 4−6 с.
4) За 6 с тело прошло путь 23 м.
5) За 6 с тело прошло путь 36 м.
1) За 6 секунд скорость тела изменилась от 0 м/с до 6 м/с.
2, 3) Тело двигалось равноускоренно в интервале от 0 до 1 с и в интервале от 2 до 4 с, и равномерно в интервалах 1−2 и 4−6 с.
4, 5) За 6 секунд тело прошло путь
Верными являются первое, второе и четвёртое утверждения.
Вопрос по поводу 5 пункта. Интервал с 2 до 4. Это равноускоренное движение a=2 это и так видно. А дальше так понимаю по формуле S=at^2/2. И получается 4. Следовательно правильный ответ: 1+2+4+12=19. Если я не прав, объясните в чем.
Формула верна только для движения с нулевой начальной скоростью. Путь следует считать по формуле
На рисунке представлен график зависимости температуры Т воды массой m от времени t при осуществлении теплоотвода с постоянной мощностью Р.
В момент времени вода находилась в газообразном состоянии. Какое из приведенных ниже выражений определяет удельную теплоемкость льда по результатам этого опыта?
1)
2)
3)
4)
Из опытов известно, что процессы конденсации и отвердевания идут при постоянной температуре. На представленной графике есть два участка, на которых температура воды не изменялась. Поскольку в начальный момент времени вода находилась в газообразном состоянии, первый участок отвечает конденсации, а второй участок соответствует кристаллизации. Следовательно, охлаждение льда происходит на интервале времени при этом он успевает охладиться на температуру За время лед успевает отдать количество теплоты Таким образом, удельная теплоемкость льда по результатам этого опыта равна
Скоро удалю эти сообщения
А можно было взять другие временные отрезки,например,дельта t1 или дельта t3 с соответствующими температурами?
Можно, но тогда бы Вы нашли удельные теплоемкости пара и воды
На рисунке представлен график зависимости температуры Т воды массой m от времени t при осуществлении теплоотвода с постоянной мощностью P.
В момент времени вода находилась в газообразном состоянии. Какое из приведенных ниже выражений определяет удельную теплоемкость жидкой воды по результатам этого опыта?
1)
2)
3)
4)
Из опыта известно, что процессы конденсации и отвердевания идут при постоянной температуре. На представленной графике есть два участка, на которых температура воды не изменялась. Поскольку в начальный момент времени вода находилась в газообразном состоянии, первый участок отвечает конденсации, а второй участок соответствует кристаллизации. Следовательно, охлаждение воды происходит на интервале времени при этом она успевает охладиться на температуру За время вода успевает отдать количество теплоты Таким образом, удельная теплоемкость воды по результатам этого опыта равна
Поскольку движение равноускоренное, уравнение для импульса принимает вид: 
Отсюда проекция на ось OX силы, действующей на тело равна −0,5.
Из графика видно, что это интервал от 20 до 30 с (в этом случае 
на других интервалах 
меньше).
.
вода находилась в твердом состоянии. В течение какого интервала времени происходило нагревание льда, и в каком интервале происходило нагревание водяного пара?
и 
и 
и 
отвечает плавлению, а второй участок 
соответствует кипению. Следовательно, нагревание льда происходило на интервале времени 
а нагревание водяного пара на интервале времени 
— нагрев льда.
— плавление льда.
— нагрев воды.
— кипение воды (активное парообразование)
— нагрев пара.
верна только для движения с нулевой начальной скоростью. Путь следует считать по формуле 
при этом он успевает охладиться на температуру 
За время 
лед успевает отдать количество теплоты 
Таким образом, удельная теплоемкость льда по результатам этого опыта равна
при этом она успевает охладиться на температуру 
За время 
вода успевает отдать количество теплоты 
Таким образом, удельная теплоемкость воды по результатам этого опыта равна