ID: 00012659
На шероховатой поверхности лежит брусок массой 1 кг. На него начинает действовать горизонтальная сила F, направленная вдоль поверхности и зависящая от времени так, как показано на графике слева. Зависимость работы этой силы от времени представлена на графике справа. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.
1) Первые 10 с брусок двигался с постоянной скоростью.
2) За первые 10 с брусок переместился на 20 м.
3) Сила трения скольжения равна 2 Н.
4) В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянным ускорением.
5) В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянной скоростью.
Источник: ФИПИ
Разберём движение бруска по двум графикам. Пока работа $A$ на втором графике равна нулю (это примерно первые 12 секунд), брусок не перемещается: приложенная сила ещё не превысила максимальную силу трения покоя, и брусок стоит на месте.
С 12-й по 20-ю секунду работа $A$ растёт линейно — значит, перемещение растёт равномерно, и брусок движется с постоянной скоростью. На этом участке сила $F$ по первому графику постоянна и равна 2 Н. При равномерном движении равнодействующая равна нулю, поэтому сила трения скольжения равна приложенной силе: $F_{тр} = F = 2$ Н.
Утверждение 1 — неверно. В первые секунды брусок покоился (работа равна нулю), а не двигался с постоянной скоростью.
Утверждение 2 — неверно. За первые секунды брусок не перемещался, поэтому пройденного пути нет.
Утверждение 3 — верно. При равномерном движении сила трения скольжения равна приложенной силе: $F_{тр} = 2$ Н.
Утверждение 4 — неверно. На участке движения скорость постоянна, значит, ускорение равно нулю, а не постоянно и отлично от нуля.
Утверждение 5 — верно. Линейный рост работы $A$ означает, что брусок движется с постоянной скоростью.