ЕГЭ по физике

Анализируя результаты ЕГЭ по физике, начиная с 2001 года, можно заметить, что одними из самых сложных для выпускников оказываются задачи из раздела «Механика». Это, на наш взгляд, связано с тем, что в подобных задачах, зачастую, кроме знания физических законов от ребят требуются знания из геометрии и алгебры. Чаще всего в ЕГЭ встречаются задачи на знание законов сохранения импульсов и энергии, но встречаются и задачи по кинематике. Предлагаем вам несколько задач, встречавшихся на экзаменах и возможные варианты их решения.

Это, на наш взгляд, связано с тем, что в подобных задачах, зачастую, кроме знания физических законов от ребят требуются знания из геометрии и алгебры. Чаще всего в ЕГЭ встречаются задачи на знание законов сохранения импульсов и энергии, но встречаются и задачи по кинематике. Предлагаем вам несколько задач, встречавшихся на экзаменах и возможные варианты их решения.

Задача № 1(ЕГЭ 2008).

За последнюю секунду движения свободно падающее тело прошло 3/4 своего пути. Найдите полное время падения, если начальная скорость равна нулю.

Дано:

s_1 = 3/4S; V_0 = 0; Delta t=1c

Найти t.

Решение:

Сделаем чертёж:

Т.к. y_0=0 и V_0= 0, то S=gt^2/2(1)

Delta S={g(t-Delta t)^2}/2, где Delta S=S-S_1=1/4S

Тогда 1/4S={g(t-Delta t)^2}/2(2)

Разделим (1) на (2), получим

4(t-Delta t)^2=t^2

Следовательно, t = 2c.

Ответ: t = 2c.


Задача 2 (ЕГЭ 2008).

В последнюю секунду свободного падения с высоты 31,25 м тело прошло путь в n раз больший, чем в предыдущую.

Найдите n, если начальная скорость тела была равна нулю.

Дано:

h=31,25m; t_1=t_2=t=1c; S_2/S_1=n; V_0=0

Найти: n

Решение:1 способ

Сделаем поясняющий чертёж:

Найдём полное время падения тела tau. Т.к. начальная скорость и начальная координата равны нулю, то

h={{g}tau^2}/2   doubleright   tau=sqrt{{2h}/g};   tau=2,5c;

Тогда Delta t = tau-2t=0,5c - промежуток времени, прошедший до описанной в задаче ситуации.

Пусть V_1={g}Delta t; V_1=5m/c- скорость скорость в начале предпоследней секунды падения, тогда

V_2={g}(t + {Delta t}); V_2=15m/c- скорость в начале последней секунды падения.

Тогда S_1=V_1{t}+ gt^2/2 и S_2=V_2{t}+gt^2/2

Т.к. S_2/S_1=n  то

n={V_2t+gt^2/2}/{V_1t+gt^2/2}

Подставим числовые данные и найдём, что n = 2.


2 способ (графический):

Тело движется с постоянным ускорением «g» и нулевой начальной скоростью. При данном движении скорость тела с течением времени меняется по закону: v=gt(1)

Найдём полное время движения tau=2,5c и построим график скорости V=V(t)
Отметим на оси времени равные промежутки (см. рис).
Из точек A_1,A_2,A_3,A_4,A_5, проведём вертикальные прямые до пересечения с графиком скорости в точках B_1,B_2,B_3,B_4,B_5,.
Тогда путь, пройденный телом за первый промежуток времени Delta tчисленно равен площади треугольника OA_1B_1. Пути S_1 и S_2, пройденные за два последующих промежутка по 1 секунде, равны площадям соответствующих трапеций A_1B_1B_3A_3 и A_3B_3B_5A_5. Из геометрических соображений видно, что данные площади различаются в два раза.
Следовательно: S_2/S_1=n=2.


Задача 3 (ЕГЭ 2009).
Пуля летит горизонтально со скоростью V_0=400m/c, попадает в лежащий на горизонтальной поверхности льда брусок и отскакивает в обратном направлении со скоростью 1/8V_0. Масса бруска в 90 раз больше массы пули. Коэффициент трения скольжения между бруском и льдом mu=0,1. На какое расстояние S переместится брусок к моменту, когда его скорость уменьшится на 20%?

Дано:

V_0=400m/c; V_1=1/8V_0=50m/c; M=90m; mu=0,1; Delta U=20%.

Найти: S

Решение:

Сделаем чертёж для ситуации до взаимодействия бруска и пули и после взаимодействия.

Запишем закон сохранения импульсов: mV_0=mV_1+MU_1

В проекции на ось ОХ: mV_0=MU_1-mV_1 или с учётом масс:

V_0=90U_1-V_1 doubleright U_1 approx 3,9m/c. U_2=0,8U_1

Запишем закон сохранения энергии для бруска:

MU^2_1/2 + A_treniya = MU^2_2/2, где A_treniya = {mu}MgS cos180^0

Отсюда S= {U^2_1 - U^2_2}/{{mu}g} = {U^2_1 (1 - 0,64)}/{{mu}g}

После подстановки числовых значений, получим S approx 5,5m.

Ответ:S approx 5,5m.

Уважаемые ребята!

Это, конечно, лишь некоторые задачи из первого раздела - «Механика». Но надеемся, что для вас будет полезным разбор их решения. В заключение, хотелось бы дать несколько советов «бывалых» экзаменаторов.

1. Всегда внимательно читайте условие задачи. При записи данных лучше сразу выразить их в системе «СИ»( если, конечно, нет дополнительных указаний).

2. Несмотря на то, что в критериях по проверке работ не требуется чертёж даже к задачам по механике, постарайтесь его сделать. На чертеже желательно указать принятые вами обозначения физических величин. Это поможет вам при решении, а экзаменатору при проверке.

3. Старайтесь вести записи чётко и аккуратно, ведь проверяющему трудно бывает разобрать ваш почерк. Описывайте ход решения задач.

4. Хорошо, если вам удастся решить задачу в общем виде. Но допускается и выполнение промежуточных вычислений. Возможно, это поможет избежать ошибок при подстановке в конечную формулу.

Успехов вам, дорогие выпускники!

Л. Н. Турковская, учитель физики МОУ «Лицей № 18» г. Новочебоксарска, В.Г. Турковский, учитель физики МОУ «СОШ № 14» г. Новочебоксарска, 22.03.2010, 10510
  • X
Новости образования Летное училище в Краснодаре пополнится 15 будущими военными летчицами Институт правовой экономики в Москве лишился лицензии МИИТ снова сменил имя Рособрнадзор отозвал государственную аккредитацию у Московского института Телевидения и Радиовещания «Останкино» Приемная комиссия в самарские вузы в самом разгаре В Рязанском медицинском университете завершились выпускные вечера Няндомскому железнодорожному колледжу исполнилось 95 лет! В Нарьян-Маре впервые прошла акция «Доступный ЕГЭ» В Самарском университете имени Королёва открылся Международный конгресс В Самаре чествовали выпускников, которые сдали ЕГЭ на 100 баллов Новоиспеченные журналисты получили дипломы о высшем образовании Выпускники частной школы "Райские птички" из Махачкалы получили аттестаты об образовании Ректор РГГУ Е.Н. Ивахненко рассказал о ходе приемной кампании в эфире Первого канала Ученые советы двух университетов приняли решение об объединении