Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00004705
Динамика
№2. Задание 5
ID: 00004705
Две силы $F_1$ и $F_2$ уравновешивают систему невесомых блоков, соединённых с помощью невесомых нерастяжимых нитей. Цифрами на рисунке обозначены свободные вертикальные участки нитей. Выберите все верные утверждения.
1) На верхнюю опору со стороны всех нитей действует полная сила, модуль которой равен сумме модулей сил $F_1$ и $F_2$.
2) На нижнюю опору со стороны нити действует сила, модуль которой меньше, чем сумма модулей сил $F_1$ и $F_2$.
3) Модуль силы натяжения участка нити 2 в четыре раза меньше модуля силы натяжения участка нити 9.

4) Модуль силы натяжения участка нити 1 равен модулю силы натяжения участка нити 8.
5) Модуль силы натяжения участка нити 6 в четыре раза больше модуля силы натяжения участка нити 4.
Источник: ФИПИ
Решение
Обозначим натяжение в нити 1 (синяя, проходящая через верхний блок, участки 1, 3, 5) через $T$. Натяжение в нити вдоль неё одинаково.
Связь сил через блоки. На нижнем блоке, где пересекаются синяя и красная нити:
$$T_{\text{чёрн}} = 2T \quad (T_4 = 2T)$$
На блоке, где синяя нить идёт под красной (участки 6, 7, 9 = $T'$):
$$T = 2T' \Rightarrow T' = \frac{T}{2}$$
Из равновесия блока с $F_2$: $F_2 = 2T' = T$, поэтому $T = F_2$.
Из равновесия блока с $F_1$: $F_1 = 2T = 2F_2$.
Сумма: $F_1 + F_2 = 3F_2 = 3T$.
Утверждение 1: На верхнюю опору действует сила $T_3 + T'_? +...$, но сумма $F_1 + F_2 = 3T \neq T + T' + 2T = 3{,}5T$ — неверно.
Утверждение 2: На нижнюю опору действует сила нити 4 = $T_4 = 2T = F_1$. Сумма $F_1 + F_2 = 3T \gt 2T$ — верно.
Утверждение 3: $T_2 = F_1 = 2T$; $T_9 = T' = \frac{T}{2}$. Отношение $\frac{T_2}{T_9} = 4$ — нить 2 в четыре раза больше нити 9, а не меньше — неверно.
Утверждение 4: $T_1 = T = F_2$; $T_8 = F_2 = T$ — равны, верно.
Утверждение 5: $T_6 = T' = \frac{T}{2}$; $T_4 = 2T$. Отношение $\frac{T_6}{T_4} = \frac{1}{4}$ — нить 6 в четыре раза меньше нити 4 — неверно.
Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Динамика» (8)
- Задание 5 №00042967 — Мотоцикл с мотоциклистом проезжает нижнюю точку вогнутого моста, радиус…
- Задание 5 №00042966 — Мотоцикл с мотоциклистом проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус…
- Задание 5 №00042961 — В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой 200 г по…
- Задание 5 №00042960 — В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой 200 г по…
- Задание 5 №00042959 — Грузовик массой 10 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны…
- Задание 5 №00042958 — Грузовик массой 10 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны…
- Задание 5 №00041303 — Мотоцикл проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого…
- Задание 5 №00041188 — Спутник вращается по круговой орбите вокруг некоторой планеты. Вследствие…