Изменение физических величин в процессах: механические и тепловые явления · 72 задания
- Задание №12№12
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляет…
Механические волны
- Задание №12№12
Газ нагревают в закрытом сосуде. Как в процессе нагревания изменяются объём газа и давление газа? Для каждой величины определите соответствующий харак…
Основные положения МКТ
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают встакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см.рисунок). Как в…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутре…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения куби…
Давление
- Задание №12№12
2 литра воды перелили из сосуда 1 в сосуд 2. Площади дна сосудов одинаковы (см. рисунок). Как при этом изменились давление и сила давления воды на дно…
Давление
- Задание №12№12
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисуно…
Второй закон Ньютона
- Задание №12№12
Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движени…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №12№12
Деревянный кубик плавает в сосуде, частично заполненном водой (см. рисунок). Как изменятся сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость _0 , начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как из…
Второй закон Ньютона
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его полная механическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
12
Пояснение
Решение.
Разберёмся, как изменяются физические величины при движении бруска вниз по наклонной плоскости, опираясь на законы динамики и сохранения энергии.
1. Скорость бруска.
По условию задачи и согласно рисунку, брусок скользит вниз с ускорением a. Вектор ускорения направлен вдоль наклонной плоскости вниз, то есть совпадает с направлением движения бруска.
Если векторы скорости и ускорения сонаправлены, то модуль скорости тела увеличивается со временем по закону: v=v0+at.
Следовательно, скорость бруска увеличивается (цифра 1).
2. Полная механическая энергия бруска.
Полная механическая энергия системы E равна сумме кинетической энергии Ek и потенциальной энергии Ep.
Согласно закону об изменении механической энергии, изменение полной энергии тела равно работе внешних непотенциальных сил (в данном случае — силы трения):
ΔE=Aтр.
На рисунке указана сила трения Fтр, которая направлена против движения бруска. Работа силы трения при скольжении всегда отрицательна (Aтр<0), так как угол между силой и перемещением равен 180∘.
Поскольку на брусок действует сила трения, часть его механической энергии переходит во внутреннюю энергию (нагрев бруска и поверхности). Таким образом, полная механическая энергия бруска в процессе спуска уменьшается (цифра 2).
Итог:
Скорость бруска — увеличивается (1).
Полная механическая энергия — уменьшается (2).
Ответ: 12
Источник: ФИПИ