Global EE

Динамика — Задание 26 ЕГЭ по физике №00004990

Задание №26. Механика. Задача с Обоснованием

Динамика

№2. Задание 26

ID: 00004990

Если в установке, изображённой на рисунке, первоначально покоящуюся тележку толкнуть влево, то она движется с ускорением 3 $м/с^2$. Если же тележку толкнуть вправо, то она движется равномерно. Найдите массу М тележки, если масса грузика на нити m = 150 г. Массами блока и нити пренебречь. Нить нерастяжима. Модуль силы сопротивления движению тележки считать постоянным и одинаковым в обоих случаях, трением в оси блока пренебречь. Сделайте рисунки с указанием сил, действующих на тележку и грузик в обоих случаях.

Рисунок к заданию 26 ЕГЭ по физике — Динамика

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Источник: ФИПИ

Решение

Грузик на нити через блок тянет тележку с постоянной силой, а движению тележки мешает постоянная сила сопротивления. В двух опытах тележку толкают в разные стороны: в одну она едет равномерно (силы уравновешены), в другую — с ускорением. Сравнив эти два случая, найдём массу тележки.

Случай равномерного движения. Тележку толкнули туда, куда её тянет грузик; движется равномерно, значит сила тяжести грузика уравновешивает сопротивление: $mg=F_{сопр}$.

Случай движения с ускорением. Толкнули в обратную сторону: теперь и тяжесть грузика, и сопротивление направлены против движения. Для связанной системы (тележка $M$ + грузик $m$): $mg+F_{сопр}=(M+m)a$. С учётом $F_{сопр}=mg$: $2mg=(M+m)a$, откуда $M=\dfrac{2mg}{a}-m=\dfrac{2\cdot0{,}15\cdot10}{3}-0{,}15=1-0{,}15=0{,}85$ кг.

Ответ

$M=0{,}85$ кг

Видеоразбор

Другие задания по теме «Динамика» (8)