профильный уровень · 77 задач из открытого банка ФИПИ с ответами и разборами
Формула всегда дана в условии — учить физику не нужно. Отличие от простой подстановки в том, что здесь чаще получается неравенство: спрашивают «при каком наибольшем значении», «в течение какого времени», «не превысит ли».
При температуре рельс имеет длину
м. При возрастании температуры происходит тепловое расширение рельса, и его длина, выраженная в метрах, меняется по закону
где
— коэффициент теплового расширения,
— температура (в градусах Цельсия). При какой температуре рельс удлинится на 3 мм? Ответ выразите в градусах Цельсия.
Решение. Задача сводится к решению уравнения мм при заданных значениях длины
м и коэффициента теплового расширения
:
Ответ: 25.
Высота над землeй подброшенного вверх мяча меняется по закону где h — высота в метрах, t — время в секундах, прошедшее с момента броска. Сколько секунд мяч будет находиться на высоте не менее трeх метров?
Решение. Определим моменты времени, когда мяч находился на высоте ровно три метра. Для этого решим уравнение :
Проанализируем полученный результат: поскольку по условию задачи мяч брошен снизу вверх, это означает, что в момент времени (с)
(с)
Ответ: 1,2.
Автомобиль, движущийся в начальный момент времени со скоростью м/с,
м/с2.
(м).
Решение. Найдем, за какое время, прошедшее от момента начала торможения, автомобиль проедет
Значит, через 2 секунды после начала торможения автомобиль проедет
Ответ: 2.
Примечание о выборе корня.
Формула описывает движение автомобиля от начала торможения до полной остановки. Моменту остановки соответствует наибольший пройденный путь. Наибольшее значение квадратного трехчлена
достигается в точке
в нашем случае
Следовательно, через 4 секунды после начала движения автомобиль остановится. Поэтому больший корень уравнения не подходит по смыслу задачи.
Если бы автомобиль после остановки продолжил движение в соответствии с заданной формулой, он поехал бы назад, увеличивая скорость. В некоторый момент времени автомобиль вновь оказался бы на заданном расстоянии от начального положения. Этот момент определяется большим корнем решенного уравнения.
Для читателей, закончивших
Из формулы скорости следует, что при торможении скорость тела достигает нуля в момент времени
Поэтому при решении задач на пройденный при торможении путь допустимыми являются моменты времени, не большие t0.
Рекомендуем сравнить это задание с заданиями 27961 и 27962.
Камень брошен вертикально вверх. Пока камень не упал, высота, на которой он находится, описывается формулой где h — высота в метрах, t — время в секундах, прошедшее с момента броска. Сколько секунд камень находился на высоте не менее
Решение. Определим моменты времени, когда камень находился на высоте ровно 9 метров. Для этого решим уравнение :
Проанализируем полученный результат: поскольку по условию задачи камень брошен снизу вверх, это означает, что в момент времени (с)
(с)
Ответ: 2,4.
Коэффициент полезного действия (КПД) некоторого двигателя определяется формулой где
— температура нагревателя (в градусах Кельвина),
— температура холодильника (в градусах Кельвина). При какой минимальной температуре нагревателя
КПД этого двигателя будет не меньше
если температура холодильника
К?
Решение. Задача сводится к решению неравенства при известном значении температуры холодильника
:
К.
Ответ: 400.
При движении ракеты еe видимая для неподвижного наблюдателя длина, измеряемая в метрах, сокращается по закону где l0 = 5 м — длина покоящейся ракеты, c = 3 · 105 км/с — скорость света, а υ — скорость ракеты (в км/с). Какова должна быть минимальная скорость ракеты, чтобы еe наблюдаемая длина стала не более 4 м? Ответ выразите в км/с.
Решение. Найдем, при какой скорости длина ракеты станет равна 4 м. Задача сводится к решению уравнения при заданном значении длины покоящейся ракеты
и известной величине скорости света
Если скорость будет превосходить найденную, то длина ракеты будет менее 4 метров, поэтому минимальная необходимая скорость равна 180 000 км/с.
Ответ: 180 000.
Автомобиль разгоняется на прямолинейном участке шоссе с постоянным ускорением a = 5000 км/ч2. Скорость вычисляется по формуле где l — пройденный автомобилем путь в км. Найдите, сколько километров проедет автомобиль к моменту, когда он разгонится до скорости 100 км/ч.
Решение. Преобразуем данную в условии формулу:
Подставим значения и вычислим:
Ответ: 1.
Автомобиль массой m кг начинает тормозить и проходит до полной остановки путь S м. Сила трения F (в Н), масса автомобиля m Определите, сколько секунд заняло торможение, если известно, что сила трения равна 2000 Н, масса автомобиля — 1500 кг, путь — 600 м.
Решение. Преобразуем данную в условии формулу:
Подставим значения и вычислим:
Ответ: 30.
Уравнение процесса, в котором участвовал газ, записывается в виде где p (Па) — давление газа, V — объeм газа в кубических метрах, a — положительная константа. При каком наименьшем значении константы a уменьшение в 25 раз объeма газа, участвующего в этом процессе, приводит к увеличению давления не менее, чем в 5 раз?
Решение. Пусть и
— начальные, а
и
— конечные значения объема и давления газа соответственно. Условие
означает, что
откуда
Задача сводится к решению неравенства
причем по условию
:
Ответ: 0,5.
Два тела массой кг каждое, движутся с одинаковой скоростью
м/с
друг к другу. Энергия (в джоулях), выделяющаяся при их абсолютно неупругом соударении, определяется выражением
Под каким наименьшим углом
(в градусах) должны двигаться тела, чтобы в результате соударения выделилось не менее
Решение. Задача сводится к решению неравенства Дж
при заданных значениях массы тел
кг
м/с:
Значит, наименьший угол
Ответ: 60.
Ещё 67+ таких задач с разборами — в тренажёре.
Формат экзамена, мгновенная проверка, разбор каждой задачи и работа над ошибками. Регистрация без карты. Задания 1–6 доступны бесплатно, остальные — в Pro.
На платформе «Выше Балл» есть тренажёр по заданию 9 (профильный уровень) в точном формате экзамена: 77 задач с мгновенной проверкой и разбором каждой. Примеры на странице открыты, тренировки по математике входят в Pro.
Это открытый банк ФИПИ — те же задачи, что публикует «Решу ЕГЭ». У каждой есть авторский разбор: не просто ответ, а объяснение хода решения.
База проще и целиком состоит из заданий с кратким ответом — 21 номер. У профиля часть 1 (12 номеров) тоже с кратким ответом, а часть 2 требует развёрнутого решения. В тренажёре есть оба уровня части 1.
Использовать «Работу над ошибками»: сервис запоминает каждый промах и собирает из них персональную тренировку. А разбор после ошибки читайте сразу, пока помните ход своей мысли.