Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Пру­жин­ное ружье на­кло­не­но под углом  альфа =30 гра­ду­сов к го­ри­зон­ту. Энер­гия сжа­той пру­жи­ны равна 0,41 Дж. При вы­стре­ле шарик мас­сой m=50г про­хо­дит по ство­лу ружья рас­сто­я­ние b, вы­ле­та­ет и па­да­ет на рас­сто­я­нии L=1м от дула ружья в точку M, на­хо­дя­щу­ю­ся с ним на одной вы­со­те. (см. рис.). Най­ди­те рас­сто­я­ние b. Тре­ни­ем в ство­ле и со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Рас­смот­рим дви­же­ние ша­ри­ка внут­ри труб­ки. По за­ко­ну со­хра­не­ния энер­гии E_пр=mgh плюс дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , по ри­сун­ку h=b умно­жить на синус альфа .

2.  Шарик вы­ле­та­ет из труб­ки со ско­ро­стью  v под углом 30 гра­ду­сов к го­ри­зон­ту. При от­сут­ствии со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха по го­ри­зон­таль­ной оси дви­же­ние рав­но­мер­ное, по вер­ти­каль­ной оси, на­прав­лен­ной вер­ти­каль­но вверх,  — рав­но­уско­рен­ное с уско­ре­ни­ем сво­бод­но­го па­де­ния. При­чем, в верх­ней точке тра­ек­то­рии вер­ти­каль­ная со­став­ля­ю­щая ско­ро­сти равна 0. От­сю­да  v _y=gt, v _y= v умно­жить на синус альфа , где t  — время подъ­ема ша­ри­ка на мак­си­маль­ную вы­со­ту. При от­сут­ствии со­про­тив­ле­ния время подъ­ема ша­ри­ка равно вре­ме­ни па­де­ния. Тогда по го­ри­зон­та­ли L=2 v t ко­си­нус альфа . В ре­зуль­та­те L= дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те синус 2 альфа , зна­ме­на­тель: g конец дроби .

3.  Объ­еди­няя за­пи­сан­ные фор­му­лы, вы­ра­зим ис­ко­мую ве­ли­чи­ну:

b= дробь: чис­ли­тель: 2E_пр синус 2 альфа минус mgL, зна­ме­на­тель: 2mg синус альфа синус 2 альфа конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на 0,41 умно­жить на синус 60 гра­ду­сов минус 0,05 умно­жить на 10 умно­жить на 1, зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на 0,05 умно­жить на 10 умно­жить на 0,5 умно­жить на синус 60 гра­ду­сов конец дроби \approx 0,485м=48,5см.

 

Ответ: 48,5 см.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (

ИЛИ

)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

И (

ИЛИ

)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/ вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (

ИЛИ

)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 11.06.2021. Ос­нов­ная волна. Раз­ные за­да­ния
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: