Механика (нет в… — Задание 21 ЕГЭ по физике №00000595

№2. Задание 21

ID: 00000595

Легкая нить, привязанная к грузу массой m  =  0,4 кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила F. Левая часть нити вертикальна, а правая наклонена под углом α=30° к горизонту (см. рис.). Постройте график зависимости модуля силы реакции стола N от F на отрезке 0 ≤ F ≤10 Н. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к грузу.

Рисунок к заданию 21 ЕГЭ по физике — Механика (нет в 2026)

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

m = 0{,}4\text{ кг}

;

g = 10\text{ м/с}^2

; идеальный блок (без трения); нить невесомая.

Найти:

$N(F)$

при

F \in [0;\, 10\text{ Н}]

Решение:

Сила тяжести груза:

mg = 0{,}4 \cdot 10 = 4\text{ Н}

. Нить невесомая и блок идеальный, поэтому натяжение одинаково по всей нити и равно

$F$

. На груз действуют вертикально три силы:

$mg$

вниз,

$N$

вверх (реакция опоры),

$F$

вверх (натяжение нити). Этап 1: $F \leq mg = 4\text{ Н}$ (груз в равновесии). По второму закону Ньютона:

N + F - mg = 0 \implies N = mg - F = 4 - F

График — убывающая прямая от

N = 4\text{ Н}

при

$F = 0$

до

$N = 0$

при

F = 4\text{ Н}

. Этап 2: $F \gt mg = 4\text{ Н}$ (груз оторвался от опоры). Реакция опоры не может быть отрицательной:

$$N = 0$$

График — горизонтальный отрезок

$N = 0$

при

F \gt 4\text{ Н}

Ответ

N = mg - F = 4 - F (Н) при F <= 4 Н; N = 0 при F > 4 Н

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика (нет в 2026)» (8)