Задание 5

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

Задание №5
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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
№5
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 — Равномерное вращение по окружности

Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью равной 36 км/ч. Радиус кривизны моста равен 40 м. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие движение автомобиля по мосту.

1) Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше 20 000 Н и направлена вертикально вниз.
2) Центростремительное ускорение автомобиля в верхней точке моста равно 2,5 м/с².
3) Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.
4) Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
5) В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной по модулю 15 000 Н.

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Дано: $m = 2\ \text{т} = 2000\ \text{кг}$ , $v = 36\ \text{км/ч} = 10\ \text{м/с}$ , $R = 40\ \text{м}$ , $g = 10\ \text{м/с}^2$ .

В верхней точке выпуклого моста скорость постоянна по модулю, поэтому ускорение только центростремительное и направлено вниз, к центру кривизны:

$a = \frac{v^2}{R} = \frac{10^2}{40} = 2{,}5\ \text{м/с}^2.$

По второму закону Ньютона в проекции на направление к центру (вниз) $mg - N = ma$ , откуда сила нормальной реакции моста

$N = m(g - a) = 2000 \cdot (10 - 2{,}5) = 15\,000\ \text{Н}.$

1) Мост действует на автомобиль с силой $15\,000\ \text{Н} \lt 20\,000\ \text{Н}$ , но направлена она вертикально вверх, а не вниз. Неверно.

2) $a = 2{,}5\ \text{м/с}^2$ . Верно.

3) Центростремительное ускорение перпендикулярно скорости, а не противоположно ей. Неверно.

4) Равнодействующая $ma = 5000\ \text{Н}$ направлена вниз, к центру кривизны, то есть перпендикулярно скорости. Неверно.

5) По третьему закону Ньютона автомобиль действует на мост с силой $15\,000\ \text{Н}$ . Верно.

Ответ: 25