ID: 00005587
В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой 400 г по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю 1,6 Н. Зависимость скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы.
1) Равнодействующая сил, действующих на брусок, равна 1,6 Н.
2) Ускорение бруска равно 0,5 $м/с^2$.
3) Коэффициент трения бруска о поверхность µ = 0,35.
4) Брусок движется равномерно.
5) В момент времени 3 с кинетическая энергия бруска равна 0,45 Дж
Источник: ФИПИ
1) Неверно
Определим ускорение тела:
$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$
где $\Delta v$ -- изменение скорости за время $\Delta t$.
Возьмём 0 с и 1 с
$a = \frac{0,5 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с}}{1 \text{ с} - 0 \text{ с}} = 0,5 \text{ м/с}^2$
Равнодействующая сил равна:
$F = ma$
где $m$ -- масса тела.
Тогда равнодействующая сил, действующих на брусок
$F = 0,4 \text{ кг} \cdot 0,5 \text{ м/с}^2 = 0,2 \text{ Н}$
2) Верно
Да, см. пункт 1.
3) Верно
На тело действует две силы в горизонтальном направлении: сила тяги - $F_{\text{т}} = 1,6$ Н, сила трения - $F_{\text{тр}} = \mu mg$.
Равнодействующая сил равна:
$F = F_{\text{т}} - F_{\text{тр}} = F_{\text{т}} - \mu mg$
Тогда коэффициент трения:
$\mu = \frac{F_{\text{т}} - F}{mg} = \frac{1,6 \text{ Н} - 0,2 \text{ Н}}{0,4 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг}} = 0,35$
4) Неверно
Нет, скорость тела изменяется в процессе движения.
5) Верно
Кинетическая энергия равна:
$E = \frac{mv^2}{2}$
где $v$ - скорость тела.
Тогда кинетическая энергия в момент $t = 3$ с:
$E_3 = \frac{mv_3^2}{2} = \frac{0,4 \text{ кг} \cdot 2,25 \text{ (м/с)}^2}{2} = 0,45 \text{ Дж}$