необходимо собрать экспериментальную установку с помощью которой можно определить ускорение тела

Тест №23 ЕГЭ по физике

Погрешность прямого измерения силы динамометром, на котором висит груз, равна цене деления. Каков вес груза?

Внимание! Записывать ответ следует последовательностью цифр без запятых.

Алгоритм решения

Решение

Из условий задачи известно, что погрешность равна цене деления шкалы. Цена деления шкалы определяется отношением разности двух ближайших числовых обозначений на шкале и количеству делений между ними. Возьмем ближайшие значения 1,0 и 1,5. Между ними 5 делений. Следовательно, цена деления шкалы динамометра равна:

Так как погрешность равна цене деления, она также равна 0,1 Н.

Стрелка динамометра показывает 1,1 Н. Следовательно, вес груза равен: 1,1±0,1. Но по условию задачи ответ нужно записать без запятых и прочих знаков. Следовательно, верный ответ: 1101.

Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Было выдвинуто предположение о том, что ширина пучка на экране за призмой зависит от угла при вершине призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта (см. рисунок) нужно провести для такого исследования?

Алгоритм решения

Решение

Если нужно проверить, зависит ширина пучка на экране за призмой от угла при вершине призмы, нужно поставить эксперименты с разными углами при вершине призмы. Угол падения на призму при этом должен быть одним и тем же. Этим условиям удовлетворяют призмы, изображенные на картинках А и В.

Необходимо сделать нитяной маятник и с его помощью экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник уже взял штатив с муфтой и лапкой, линейку и нить. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

г) электронные весы

д) алюминиевый шарик

Алгоритм решения

Решение

Ускорение свободного падения с периодом колебаний маятника связывает формула:

Следовательно, нужно значит не только длину нити маятника, но и период колебаний. Измерить его можно с помощью секундомера. А чтобы получить сам маятник, к нити нужно будет привязать массивный шарик. Например, алюминиевый.

Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от ёмкости конденсатора. Какие два контура он должен выбрать для этого исследования?

Алгоритм решения

Решение

Цель эксперимента — изучить зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от ёмкости конденсатора. Следовательно, емкости конденсатора должна быть единственной меняющейся величиной. При этом все другие величины должны оставаться постоянными. Поэтому катушки индуктивности должны быть одинаковыми, но конденсаторы — разные. Этому условию соответствует рисунок «а».

Ученик изучает свойства плоского конденсатора. Какую пару конденсаторов (см. рисунок) он должен выбрать, чтобы на опыте обнаружить зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между его обкладками?

Алгоритм решения

Решение

Чтобы на опыте обнаружить зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между его обкладками, нужно сохранить все величины постоянными, кроме самого расстояния. Поэтому площади обкладок должны быть одинаковыми, но расстояние между ними разными, как на рисунке 1.

Для проведения лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра ученику выдали медный проводник длиной 10 м и диаметром 1,0 мм. Какой ещё проводник из предложенных ниже необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Алгоритм решения

Решение

Учение проводит лабораторную работу по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра. Следовательно, материал проводника и его длина должны оставаться постоянными. Меняться должен только его диаметр. Поскольку в первом опыте берется медный длиной 10 м, диаметром 1,0 мм, то в следующем опыте он тоже должен быть медным, и длина его должна составлять 10 м, но диаметр должен быть другим. Этому условия удовлетворяет второй проводник.

Алгоритм решения

Решение

Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В формулировке слово «жидкость» используется в единственном числе. Следовательно, жидкость во всех опытах будет одной и той же (плотность жидкости будет постоянной). У ученика уже есть установка, в которую входит емкость с водой. Поэтому во второй установке в качестве жидкости тоже должна использоваться вода. Варианты 3 и 4 исключаются.

В формулировки задачи также говорится о «телах». Они могут быть выполнены из разных материалов, и они могут иметь разный объем. Но известно, что архимедова сила зависит только от объема тела. Поэтому во второй установке нужно использовать тело другого объема. В вариантах 1 и 2 этому условию соответствует деревянный шарик объемом 20 куб. см (так как в первой установке используется шарик объемом 30 куб. см).

Отсюда верный ответ: б.

Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости.

Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Алгоритм решения

Решение

В опыте нужно изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости. Это значит, что плотность жидкости — величина переменная. Все остальные величины при этом должны оставаться постоянным. Поэтому нам нужны установки с разными жидкостями, но одинаковыми телами. Этому условию соответствуют две установки: «а» и «д».

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

Источник

Задание №23 ЕГЭ по физике

Для решения заданий № 23 могут потребоваться знания базовых понятий из разных разделов физики – из механики, электродинамики и др. Они описаны в теоретических разделах к соответствующим заданиям. Объединяет задания № 23 то, что они связаны с проведением физических экспериментов. Поэтому в данном случае необходимо хорошо ориентироваться в том, какие устройства, приборы и подручные средства для этого обычно используются. Некоторые из них знакомы любому человеку – линейка, мензурка и т.п.

Погрешность прямого измерения силы динамометром, на котором висит груз, равна цене деления. Каков вес груза?

Внимание! Записывать ответ следует последовательностью цифр без запятых.

Алгоритм решения

Решение

Из условий задачи известно, что погрешность равна цене деления шкалы. Цена деления шкалы определяется отношением разности двух ближайших числовых обозначений на шкале и количеству делений между ними. Возьмем ближайшие значения 1,0 и 1,5. Между ними 5 делений. Следовательно, цена деления шкалы динамометра равна:

Так как погрешность равна цене деления, она также равна 0,1 Н.

Стрелка динамометра показывает 1,1 Н. Следовательно, вес груза равен: 1,1±0,1. Но по условию задачи ответ нужно записать без запятых и прочих знаков. Следовательно, верный ответ: 1101.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Было выдвинуто предположение о том, что ширина пучка на экране за призмой зависит от угла при вершине призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта (см. рисунок) нужно провести для такого исследования?

Алгоритм решения

Решение

Если нужно проверить, зависит ширина пучка на экране за призмой от угла при вершине призмы, нужно поставить эксперименты с разными углами при вершине призмы. Угол падения на призму при этом должен быть одним и тем же. Этим условиям удовлетворяют призмы, изображенные на картинках А и В.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Необходимо сделать нитяной маятник и с его помощью экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник уже взял штатив с муфтой и лапкой, линейку и нить. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

г) электронные весы

д) алюминиевый шарик

Алгоритм решения

Решение

Ускорение свободного падения с периодом колебаний маятника связывает формула:

Следовательно, нужно значит не только длину нити маятника, но и период колебаний. Измерить его можно с помощью секундомера. А чтобы получить сам маятник, к нити нужно будет привязать массивный шарик. Например, алюминиевый.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от ёмкости конденсатора. Какие два контура он должен выбрать для этого исследования?

Алгоритм решения

Решение

Цель эксперимента — изучить зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от ёмкости конденсатора. Следовательно, емкости конденсатора должна быть единственной меняющейся величиной. При этом все другие величины должны оставаться постоянными. Поэтому катушки индуктивности должны быть одинаковыми, но конденсаторы — разные. Этому условию соответствует рисунок «а».

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Ученик изучает свойства плоского конденсатора. Какую пару конденсаторов (см. рисунок) он должен выбрать, чтобы на опыте обнаружить зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между его обкладками?

Алгоритм решения

Решение

Чтобы на опыте обнаружить зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между его обкладками, нужно сохранить все величины постоянными, кроме самого расстояния. Поэтому площади обкладок должны быть одинаковыми, но расстояние между ними разными, как на рисунке 1.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Для проведения лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра ученику выдали медный проводник длиной 10 м и диаметром 1,0 мм. Какой ещё проводник из предложенных ниже необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Алгоритм решения

Решение

Учение проводит лабораторную работу по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра. Следовательно, материал проводника и его длина должны оставаться постоянными. Меняться должен только его диаметр. Поскольку в первом опыте берется медный длиной 10 м, диаметром 1,0 мм, то в следующем опыте он тоже должен быть медным, и длина его должна составлять 10 м, но диаметр должен быть другим. Этому условия удовлетворяет второй проводник.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Алгоритм решения

Решение

Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В формулировке слово «жидкость» используется в единственном числе. Следовательно, жидкость во всех опытах будет одной и той же (плотность жидкости будет постоянной). У ученика уже есть установка, в которую входит емкость с водой. Поэтому во второй установке в качестве жидкости тоже должна использоваться вода. Варианты 3 и 4 исключаются.

В формулировки задачи также говорится о «телах». Они могут быть выполнены из разных материалов, и они могут иметь разный объем. Но известно, что архимедова сила зависит только от объема тела. Поэтому во второй установке нужно использовать тело другого объема. В вариантах 1 и 2 этому условию соответствует деревянный шарик объемом 20 куб. см (так как в первой установке используется шарик объемом 30 куб. см).

Отсюда верный ответ: б.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости.

Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Алгоритм решения

Решение

В опыте нужно изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости. Это значит, что плотность жидкости — величина переменная. Все остальные величины при этом должны оставаться постоянным. Поэтому нам нужны установки с разными жидкостями, но одинаковыми телами. Этому условию соответствуют две установки: «а» и «д».

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

Источник

Необходимо собрать экспериментальную установку с помощью которой можно определить ускорение тела

Зимой школьник решил поставить опыт: налил в две тонкие пластиковые бутылки с практически нерастяжимыми стенками горячую воду (почти кипяток) до самого горлышка, одну плотно закрыл крышкой, а из другой сначала вылил воду и потом сразу же плотно закрыл крышкой, и выставил обе бутылки на мороз на всю ночь. В результате одна бутылка лопнула, а другая сплющилась. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, какая из бутылок сплющилась и почему.

1. В первой бутылке была только горячая вода, а во второй — насыщенные пары воды и малое количество воздуха.

2. Ночью на морозе обе бутылки за счёт всех видов теплоотдачи — конвекции, теплопроводности и теплового излучения — остыли до температуры окружающего холодного воздуха.

3. В первой бутылке вода сначала охладилась до 0 °С, а потом при фазовом переходе из жидкого состояния в твёрдое отдала теплоту кристаллизации, замёрзла и охладилась до низкой температуры окружающей среды. При этом объём воды вырос примерно на 10% (это следует из таблицы плотностей веществ), что привело к сильному росту давления в бутылке с нерастяжимыми стенками, и она лопнула.

4. Пары воды во второй бутылке сконденсировались и замёрзли, сильно уменьшив свой объём, а давление в бутылке упало до очень низкого значения. Поэтому бутылка под действием наружного атмосферного давления сплющилась.

Аналоги к заданию № 4366: 4401 Все

А по какой причине упало давление во второй бутылке?

В соответствии с уравнением молекулярно-кинетической теории сильное уменьшение концентрации газа приводит к сильному уменьшению давления

Тяжёлый ящик равномерно перемещают по горизонтальному шероховатому полу. Два школьника сделали по этому поводу следующие утверждения.

А. Так как ящик перемещается равномерно и по горизонтальной поверхности, то изменение его кинетической энергии равно нулю и изменение его потенциальной энергии равно нулю.

Б. Так как изменение механической энергии ящика равно нулю, то в данном случае сила трения, действующая на ящик, не совершает работу.

Какое утверждение верно?

Проанализируем оба утверждения.

Утверждение А. Скорость тела не изменяется, значит, не изменяется его кинетическая энергия. Высота тела над полом также не изменяется, следовательно, не изменяется его потенциальная энергия. Утверждение А верно.

Утверждение Б. При движении тела по шероховатой поверхности сила трения направлена в сторону, противоположную движению, следовательно, работа силы трения не равна нулю. А механическая энергия сохраняется потому что, помимо силы трения на тело действует сила, которая движет тело, и работа этой силы положительна.

Правильный ответ указан под номером 1.

Тяжёлый ящик неподвижно стоит на наклонной плоскости. Два школьника сделали по этому поводу следующие утверждения.

А. Так как ящик неподвижен, то изменение его кинетической энергии равно нулю и изменение его потенциальной энергии равно нулю.

Б. В этой системе действует сила трения, но полная механическая энергия ящика сохраняется.

Какое утверждение верно?

Проанализируем оба утверждения.

Утверждение А. Скорость тела не изменяется, значит, не изменяется его кинетическая энергия. Высота тела относительно земли также не изменяется, следовательно, не изменяется его потенциальная энергия. Утверждение А верно.

Утверждение Б. Сила трения уравновешивает силу тяжести, тянущую тело вниз по наклонной плоскости. Так как не изменяются кинетическая и потенциальная энергии тела, полная механическая энергия также остаётся постоянной.

Правильный ответ указан под номером 3.

Согласно этому графику можно утверждать, что

2) в момент времени, соответствующий точке B графика, модуль скорости шарика был равен нулю.

3) проекция начальной скорости шарика на вертикальное направление была равна 2 м/с.

4) модуль скорости шарика в момент времени t = 0,5 с был равен 3 м/с.

Уравнение движения по вертикальной оси имеет вид: где — это проекция начальной скорости шарика на вертикальное направление. Подставим значения при :

Отсюда находим

График высоты от времени не позволяет определить, под каким углом к горизонту был сделан выстрел и была ли у шарика горизонтальная составляющая скорости.

Согласно этому графику можно утверждать, что

2) за первые 0,3 секунды перемещение шарика составляет 15 см.

3) модуль начальной скорости шарика был равен 2 м/с.

4) проекция скорости шарика на вертикальное направление в момент времени t = 0,5 с равна –3 м/с.

2) Смещение по высоте за 0,3 с составляет 15 см, но поскольку выстрел мог быть и под углом к горизонту, полное перемещение может быть больше 15 см.

3) Уравнение движения по вертикальной оси имеет вид: где — это проекция начальной скорости шарика на вертикальное направление. Подставим значения при Отсюда находим Полная скорость в случае выстрела под углом к горизонту будет больше.

4) Уравнение для проекции скорости на вертикальную ось: При

Аналоги к заданию № 7363: 7395 Все

Школьник проводит опыт, исследуя зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины. Эта зависимость выражается формулой F(l) = k|l – l₀|, где l₀ — длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведён на рисунке.

Выберите все утверждения, которые соответствуют результатам опыта.

1) Под действием силы, равной 6 Н, пружина разрушается.

2) Жёсткость пружины равна 200 Н/м.

3) Длина пружины в недеформированном состоянии равна 6 см.

4) При деформации, равной 2 см, в пружине возникает сила упругости 2 Н.

5) В процессе опыта жесткость пружины сначала уменьшается, а затем увеличивается.

Заметим, что исследуется зависимость модуля силы упругости от длины пружины, значит, левая ветвь графика отражает изменение длины пружины при её сжатии, а правая — при растяжении. При силе 0 Н длина пружины равна 6 см, то есть

1) Из рисунка нельзя однозначно утверждать, что под действием силы 6 Н пружина разрушается.

2) Растяжение пружины можно вычислить по формуле: Подставим соответствующие значения силы и длины, найдя их из графика:

3) Длина пружины в недеформированном состоянии, равна 6 см.

4) Деформация — изменение длины пружины под действием силы. Из графика видно, что при деформации, равной 2 см сила упругости равна 2 Н.

5) Графически, жёсткость пружины — это модуль тангенса наклона графика зависимости силы упругости от длины пружины. Из графика видно, что жёсткость пружины не изменяется.

Таким образом, верны утверждения под номерами 3 и 4.

При деформации пружины L=4 см сила упругости равна 2, или я не прав?

При длине пружины сила упругости равна 2 Н, а модуль деформации составляет

Точечное тело совершает гармонические колебания, двигаясь вдоль прямой линии. Школьник построил график зависимости координаты x этого тела от времени t (показан на рисунке). Чему равна максимальная скорость движения тела? Ответ выразите в метрах в секунду.

По графику видно, что зависимость координаты тела от времени представляет собой смещенную по оси ординат косинусоиду с амплитудой колебаний 3 см и периодом колебаний :

Скорость тела — это производная по времени от координаты тела:

Отсюда видно, что максимальная скорость движения

Опыт показывает, что сопротивление R чистых металлов при условиях, близких к нормальным, зависит от температуры по закону где R₀ — сопротивление при температуре 0 °C, а температура t измеряется в градусах Цельсия. Школьник при температуре 0 °C собрал электрическую цепь, состоящую из последовательно соединённых аккумулятора с ЭДС 40 В, амперметра и металлической проволочной спирали (рисунок сверху). Затем он нагрел спираль при помощи спиртовки (рисунок снизу). Пренебрегая сопротивлением аккумулятора, амперметра и проводов, определите сопротивление спирали при температуре 0 °C (в Ом) и найдите температуру (в градусах Цельсия), до которой во втором опыте была нагрета спираль. Показания амперметра можно считать точными. Значения сопротивления и температуры запишите в ответе слитно, не разделяя их пробелом или другим знаком.

Найдём сопротивление спирали при температуре 0 °C:

Сопротивление спирали во втором опыте:

При этом выполняется соотношение

Отсюда температура, до которой была нагрета спираль

Точечное тело совершает гармонические колебания, двигаясь вдоль прямой линии. Школьник построил график зависимости координаты x этого тела от времени t (показан на рисунке). Чему равна максимальная скорость движения тела? Ответ выразите в метрах в секунду.

По графику видно, что зависимость координаты тела от времени представляет собой смещенную по оси ординат косинусоиду с амплитудой колебаний 2 см и периодом колебаний :

Скорость тела — это производная по времени от координаты тела:

Отсюда видно, что максимальная скорость движения

Аналоги к заданию № 8854: 8896 Все

Из рисунка видно, что положение равновесия находится в отклонение от него равно 2 см.

Опыт показывает, что сопротивление R чистых металлов при условиях, близких к нормальным, зависит от температуры по закону где — сопротивление при температуре 0 °C, а температура измеряется в градусах Цельсия. Школьник при температуре 0 °C собрал электрическую цепь, состоящую из последовательно соединённых аккумулятора с ЭДС 45 В, амперметра и металлической проволочной спирали (рисунок сверху). Затем он нагрел спираль при помощи спиртовки (рисунок снизу). Пренебрегая сопротивлением аккумулятора, амперметра и проводов, определите сопротивление спирали при температуре 0 °C (в Ом) и найдите температуру (в градусах Цельсия), до которой во втором опыте была нагрета спираль. Показания амперметра можно считать точными. Значения сопротивления и температуры запишите в ответе слитно, не разделяя их пробелом или другим знаком.

Найдем сопротивление спирали в первом случае:

Во втором случае сопротивление спирали равно:

Отсюда температура, до которой была нагрета спираль, t = 273 °С.

У меня возникает вопрос. Почему в решении вы пишете 273 градуса а в ответе 15273. И мне кажется спиртовкой нельзя добиться таких температур.

Значения сопротивления и температуры запишите в ответе слитно, не разделяя их пробелом или другим знаком.

На горизонтальном столе лежит квадратная плоскопараллельная пластина со стороной a = 5,2 см и толщиной d = 1 см, изготовленная из стекла с показателем преломления n = 1,5. Боковые вертикальные поверхности пластины зачернены и поглощают свет. Школьник с разных сторон направляет узкий световой луч от мощной лазерной указки на пластину под углом α = 30º к вертикали и наблюдает на потолке комнаты пятна света, многократно отражённого от пластины. Какое максимальное число N таких пятен он сможет увидеть, если наиболее удачно выберет направление падения светового луча?

Нарисуем ход лучей, отражённых от пластины (см. рис.). В результате многократных отражений от верхней и нижней поверхностей пластины в плоскости падения первичного луча от лазерной указки образуется система параллельных отражённых лучей, идущих также под углами к вертикали.

Найдём расстояние b между соседними отражёнными лучами на поверхности пластины. Из рисунка следует, что b = 2d · tgβ, где угол β преломления лучей, согласно закону Снеллиуса для преломления света, может быть определён из соотношения sinβ = sinα / n. Из написанных уравнений получаем, что , и число отражённых лучей будет максимально, если плоскость падения исходного луча совпадает с диагональной плоскостью пластины, имеющей ширину а первый луч отражается вблизи угла пластины. Таким образом, на диагонали квадрата может уложиться целое число отрезков длиной b, равное Число отражённых лучей при этом будет на один больше: N = 10 + 1 = 11.

Источник