Задание 6

Механика: анализ процессов и применение законов · 86 заданий

Задание №6
№6
Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью V₀ за время t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). Как из…
Свободное падение
Задание №6
№6
Космический исследовательский зонд обращается по круговой орбите вокруг Марса. В результате перехода на другую круговую орбиту центростремительное…
Закон всемирного тяготения
Задание №6
№6
После удара шайба начала скользить вверх по гладкой наклоннойи плоскости со скоростью v₀, как показано на рисунке, и в момент t = t₀ вернулась в исход…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
Камень подбросили вверх. Как меняются по мере подъёма ускорение камня и его потенциальная энергия? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой вели…
Свободное падение
Задание №6
№6
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимос…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Оx, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимос…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
После удара момент времени t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью (v)₀, как показано на рисунке. В мо…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
Ученик исследовал движение бруска по наклонной плоскости. Он определил, что брусок, начиная движение из состояния покоя, проходит 20 см с ускорением 1…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
B момент времени t = 0 мяч брошен вверх с поверхности Земли со скоростью v₀, как показано на рисунке. Графики А и Б отображают изменение с течением вр…
Свободное падение
Задание №6
№6
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимос…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
После удара в момент времени t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью (v)₀, как показано на рисунке. В…
Закон изменения и сохранения механической энергии
Задание №6
№6
После удара в момент t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью v₀, как показано на рисунке, и в момент в…
Равноускоренное прямолинейное движение

Задание №6 — Сила трения (покоя, скольжения)

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением брусок массой m (см. рис.) Как изменится время движения, ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой 3m?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Правильный ответ

331

Пояснение

Решение:

Пусть $\alpha$ — угол наклона плоскости, $\mu$ — коэффициент трения бруска о плоскость. По второму закону Ньютона в проекциях на оси вдоль и перпендикулярно наклонной плоскости:

$ma = mg\sin\alpha - F_{\text{тр}}$ , $\quad N = mg\cos\alpha$ , $\quad F_{\text{тр}} = \mu N = \mu m g\cos\alpha$ .

Отсюда $a = g(\sin\alpha - \mu\cos\alpha)$ . Ускорение не зависит от массы бруска, а брусок сделан из того же материала ( $\mu$ тот же) и плоскость та же ( $\alpha$ тот же), поэтому ускорение не изменится.

Брусок из состояния покоя проходит ту же длину наклонной плоскости $L$ : $L = \dfrac{at^2}{2}$ , откуда $t = \sqrt{\dfrac{2L}{a}}$ . Значит, время движения тоже не изменится.

Сила трения скольжения $F_{\text{тр}} = \mu m g\cos\alpha$ прямо пропорциональна массе: при замене массы $m$ на $3m$ сила трения увеличится (в 3 раза).

Ответ: 331