ЕГЭ и ОГЭ
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Математика, Физика, ... > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Источник задания: Решение 4640. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.

Задание 5. Зависимость модуля силы упругости резинового жгута F от удлинения х изображена на графике. Период малых вертикальных свободных колебаний груза массой m, подвешенного на резиновом жгуте, равен Т0.

Выберите два утверждения, соответствующих данному графику.

1) Для удлинения жгута закон Гука выполняется при всех используемых в опыте массах грузов.

2) Частота свободных колебаний груза сначала увеличивается, а затем уменьшается.

3) При увеличении массы груза период его вертикальных свободных колебаний на резиновом жгуте увеличивается.

4) Период Т малых вертикальных свободных колебаний груза массой 4m на этом жгуте удовлетворяет соотношению Т > 2Т0.

5) Период Т малых вертикальных свободных колебаний груза массой 4m на этом жгуте удовлетворяет соотношению Т < 0,5Т0.

Решение.

1) Закон Гука записывается как , где k – коэффициент упругости. Эта формула показывает, что для выполнения закона Гука при всех массах груза, зависимость силы F от удлинения x должна быть линейной. Однако на графике видим кривую, следовательно, закон Гука не соблюдается для всех масс грузов.

2) Частота свободных вертикальных колебаний резинового жгута определяется формулой . Из этой формулы следует, что частота колебаний с увеличением массы грузов будет уменьшаться.

3) Период вертикальных колебаний равен  и при увеличении массы груза период будет увеличиваться.

4) Если бы закон Гука соблюдался для всех масс, то период колебаний груза массой 4m был бы равен

.

Однако кривая зависимости выгнута вверх относительно линейного графика, соединяющая точку 0 и F=4mg. Эта выгнутость дает меньшие деформации для груза массой m, и большие для груза массой 4m. Поэтому коэффициент жесткости k при 4m будет меньше, чем при m и, следовательно, период .

5) Из п. 4 следует, что .

Ответ: 34.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: