Задание №5 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 13
Условие
На графике представлены результаты измерения длины пружины l при различных значениях массы m подвешенных к пружине грузов.
Выберите все утверждения, соответствующие результатам измерений.
1. Длина недеформированной пружины равна 10 см.
2. При массе груза, равной 300 г, удлинение пружины составляет 15 см.
3. Коэффициент жесткости пружины примерно равен 60 Н/м.
4. С увеличением массы груза коэффициент жесткости пружины увеличивался.
5. Деформация пружины не изменялась.
Подсказки — как подойти к решению
- В покое сила упругости уравновешивает силу тяжести: произведение жёсткости на удлинение равно произведению массы груза на ускорение свободного падения. Удлинение — это разность длины пружины и её длины без груза, которую даёт пересечение графика с вертикальной осью.
- Помни, что жёсткость — характеристика самой пружины, а не подвешенного груза: с ростом массы увеличивается только удлинение, а жёсткость остаётся прежней. Проверь это, посчитав её по формуле для нескольких точек графика.
Решение
Проверим справедливость сформулированных в задании утверждений.
1. «Длина недеформированной пружины равна 10 см». Пружина не деформирована, если на ней нет грузов. Продолжим график до пересечения с вертикальной осью. Линия пересекает ось в точке с координатой 0, 1 м = 10 см. Это и есть длина недеформированной пружины, то есть утверждение верное.
2. «При массе груза, равной 300 г, удлинение пружины составляет 15 см». Находим по графику длину пружины при массе груза, равной 0,3 кг. Длина пружины равна 0, 15 м = 15 см. Значит, удлинение пружины составляет 15 см − 10 см = 5 см — утверждение неверное.
3. «Коэффициент жесткости пружины примерно равен 60 Н/м». Для массы груза 0,3 кг удлинение составило x = 0,15 м − 0, 1 м = 0,05 м. Находим коэффициент жесткости k = mg/x = 3/0, 05 = 60 Н/м — утверждение верное.
4. «С увеличением массы груза коэффициент жесткости пружины увеличивался». При расчете коэффициента жесткости для других значений массы получаются примерно равные значения. Утверждение неверное.
5. «Деформация пружины не изменялась». Утверждение неверное, так как при подвешенных грузах различной массы длина пружины изменялась. Следовательно, изменялась и деформация.
Ответ: 13.
Типичные ошибки
- Ученик прочитал по графику длину пружины и принял её за удлинение, поэтому решил, что при массе груза триста граммов удлинение равно пятнадцати сантиметрам. Удлинение — это разность длины пружины и её длины без груза, то есть оно меньше прочитанного значения.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №5 по физике · Разбор темы №5 с нуля