Задание 5

Механика: анализ процессов и явлений (изменение величин) · 85 заданий

Задание №5
№5Лёгкое
На рисунке приведены зависимости координат x двух грузов 1 и 2 от времени t в процессе их малых колебаний на гладкой горизонтальной плоскости. Грузы и…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5Сложное
Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из сост…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5Среднее
Тело совершает гармонические колебания вдоль оси Ох. В таблице приведены координаты этого тела через равные промежутки времени. Из приведённого ниже с…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5Среднее
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t. Из приведённого ниже списка выберите все верные утвер…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №5
№5Лёгкое
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён лёгкой горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от по…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5Сложное
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения F_тр от угла наклона плоскости к г…
Сила трения
Задание №5
№5Сложное
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t = 0. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости…
Свободное падение
Задание №5
№5Лёгкое
В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и совершающего незатухающие колебания вдоль горизонтальной оси Ох, в различ…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5Сложное
На рисунке приведены графики зависимости проекции v_x скорости от времени t для двух тел А и В, движущихся вдоль оси Ох. Выберите все верные утвержден…
Скорость материальной точки
Задание №5
№5Сложное
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения F_тр от угла наклона плоскости к г…
Сила трения
Задание №5
№5Сложное
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t = 0. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости…
Свободное падение
Задание №5
№5Среднее
На рисунке приведены графики зависимости проекции v_x скорости от времени t для двух тел А и В, движущихся вдоль оси Ох. Выберите все верные утвержден…
Скорость материальной точки

Задание №5 — Закон сохранения механической энергии

Брусок массой 0,5 кг покоится на шероховатой горизонтальной плоскости. На него начинают действовать горизонтальной силой $\overset{\rightarrow}{F} ,$ модуль которой изменяется с течением времени так, как показано на рисунке. Коэффициент трения бруска о плоскость равен 0,2.

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённого опыта.

1) В промежутке от 0 до 1 с брусок покоился.
2) В момент времени 1,5 с сила трения, действующая на брусок, равна 1,5 Н.
3) Кинетическая энергия бруска в момент времени 1 с равна 0.
4) В момент времени 5 с ускорение бруска равно 2 м/с².
5) В промежутке от 2 до 4 с импульс бруска увеличился на 1 $кг \cdot м / с .$

Правильный ответ

134

Пояснение

Решение:

Дано: $m=0{,}5$ кг, $\mu=0{,}2$ , $g=10$ м/с $^2$ . По графику сила растёт линейно от 0 до 2 Н за первые 2 с ( $F=1\cdot t$ Н), затем постоянна и равна 2 Н.

Максимальная сила трения покоя и сила трения скольжения равны $F_\text{тр}=\mu mg=0{,}2\cdot0{,}5\cdot10=1$ Н. Значение $F=1$ Н достигается при $t=1$ с: до этого момента брусок покоится (трение покоя уравновешивает $F$ ), после — скользит, и трение постоянно и равно 1 Н.

Проверяем утверждения:

1) верно: с 0 до 1 с $F\le1$ Н не превышает максимальной силы трения покоя, брусок неподвижен;
2) неверно: при $t=1{,}5$ с брусок уже скользит, и сила трения равна $\mu mg=1$ Н, а не 1,5 Н;
3) верно: к моменту $t=1$ с брусок ещё покоится, его скорость равна нулю, поэтому $E_k=\dfrac{mv^2}{2}=0$ ;
4) верно: при $t=5$ с $F=2$ Н и по второму закону Ньютона $a=\dfrac{F-\mu mg}{m}=\dfrac{2-1}{0{,}5}=2$ м/с $^2$ ;
5) неверно: с 2 до 4 с равнодействующая постоянна и равна $2-1=1$ Н, поэтому $\Delta p=F_\text{р}\Delta t=1\cdot2=2$ кг $\cdot$ м/с, а не 1 кг $\cdot$ м/с.

Ответ: 134