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, которому сообщили начальную скорость 
, скользит вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изменяются по мере подъёма ускорение бруска и его кинетическая 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
32
Пояснение
Решение.
Рассмотрим движение бруска по наклонной плоскости вверх. На брусок действуют три силы: сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, сила нормальной реакции опоры N, направленная перпендикулярно плоскости, и сила трения скольжения Fтр, направленная вдоль плоскости против движения (вниз).
1. Ускорение бруска.
Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела определяется равнодействующей всех сил: ma=∑F.
Спроецируем силы на ось, направленную вдоль наклонной плоскости вниз (в сторону ускорения торможения):
ma=mgsinα+Fтр, где α — угол наклона плоскости.
Так как сила трения скольжения Fтр=μN=μmgcosα, подставим её в уравнение:
ma=mgsinα+μmgcosα.
Разделив на массу m, получим выражение для модуля ускорения:
a=g(sinα+μcosα).
Поскольку угол наклона α, коэффициент трения μ и ускорение свободного падения g в процессе подъёма остаются неизменными, то и ускорение бруска не изменяется (цифра 3).
2. Кинетическая энергия бруска.
Кинетическая энергия рассчитывается по формуле: Ek=2mv2.
При движении вверх на брусок действуют силы (проекция силы тяжести и сила трения), направленные против вектора скорости. Это вызывает равнозамедленное движение, то есть скорость бруска v по мере подъёма уменьшается. Следовательно, кинетическая энергия бруска уменьшается (цифра 2).
Таким образом, ускорение не изменяется (3), а кинетическая энергия уменьшается (2).
Ответ: 32
Источник: ФИПИ