Разбор 5 задания ЕГЭ 2020 по физике из демонстрационного варианта. Проверяемые элементы содержания: механика (объяснение явлений; интерпретация результатов опытов, представленных в виде таблицы или графиков).
В таблице представлены данные о положении шарика, прикрепленного к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси Ох, в различные моменты времени.
Из приведенного ниже списка выберите два правильных утверждения относительно этих колебаний.
1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 2,0 с максимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с минимальна.
4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 2,0 с минимальна.
Разбор 5 задания ЕГЭ 2020 по физике
Проверим правильность всех утверждений.
1. Потенциальная энергия пружины в момент времени 2,0 с максимальна.
В момент времени 2,0 с деформация пружины равна 0, и, значит, ее потенциальная энергия не может быть максимальной. Это утверждение неверно.
2. Период колебаний шарика равен 4,0 с.
Из таблицы видно, что за время от 0,0 до 2,0 с совершилась половина колебания, значит, период равен 4 с. Это утверждение верно.
3. Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с минимальна.
Кинетическая энергия шарика минимальна в точках наибольшего отклонения шарика (где его скорость равна 0). В момент времени 1,0 с x = 15 мм, то есть шарик находится в точке наибольшего отклонения. В этой точке его скорость равна 0, следовательно, его кинетическая энергия минимальна. Это утверждение верно.
4. Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
Из таблицы видно, что максимальное отклонение от равновесия составляет 15 мм. Это утверждение неверно.
5. Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 2,0 с минимальна.
Полная механическая энергия маятника постоянна. Это утверждение неверно.
Ответ:
23