Две силы F индекс 1 и F индекс 2 уравновешивают систему невесомых блоков, соединённых с помощью невесомых нерастяжимых нитей. Цифрами на рисунке обозначены свободные вертикальные участки нитей (см. рисунок). Выберите два верных утверждения. 1) На верхнюю опору со стороны всех нитей действует полная сила, модуль которой больше суммы модулей сил F индекс 1 и F индекс 2. 2) На нижнюю опору со стороны нити действует сила, модуль которой равен сумме модулей сил F индекс 1 и F индекс 2. 3) Модуль силы натяжения участка нити 2 в два раза меньше модуля силы натяжения участка нити 9. 4) Модуль силы натяжения участка нити 1 больше модуля силы натяжения участка нити 8. 5) Модуль силы натяжения участка нити 6 в четыре раза меньше модуля силы натяжения участка нити 4.

Статика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00015467

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Статика

№2. Задание 5

ID: 00015467

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 (см. рисунок). Выберите два верных утверждения.

1) На верхнюю опору со стороны всех нитей действует полная сила, модуль которой больше суммы модулей сил $$F_1$$ и $$F_2$$ .
2) На нижнюю опору со стороны нити действует сила, модуль которой равен сумме модулей сил $$F_1$$ и $$F_2$$ .
3) Модуль силы натяжения участка нити 2 в два раза меньше модуля силы натяжения участка нити 9.
4) Модуль силы натяжения участка нити 1 больше модуля силы натяжения участка нити 8.
5) Модуль силы натяжения участка нити 6 в четыре раза меньше модуля силы натяжения участка нити 4.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Статика

Источник: ФИПИ

Решение

Что видим на рисунке

Та же система четырёх невесомых блоков между верхней и нижней опорами, нити пронумерованы 1–9. Сила $$F_1$$ тянет вниз через нить 2 (левый нижний блок), $$F_2$$ — через нить 8 (правый нижний блок). Разбираемся снизу вверх.

Идея

Через каждый блок перекинута одна нить — по её сторонам натяжение одинаково. К оси блока, которую держит отдельная нить, приходит удвоенное натяжение перекинутой нити.

Считаем натяжения (пусть $$F_1=4$$ единицы)

Блок с $$F_1$$ : перекинуты нити 1 и 3, ось держит $$F_1$$ нитью 2. $$T_1=T_3=F_1/2=2$$ , $$T_2=F_1=4$$ .

Верхний средний блок: перекинута нить 3–5, ось висит на нити 4. $$T_5=T_3=2$$ , $$T_4=T_3+T_5=4$$ .

Средний блок: перекинута нить 6–7, ось подвешена нитью 5. $$T_6=T_7=T_5/2=1$$ .

Блок с $$F_2$$ : перекинута нить 7–9, ось держит $$F_2$$ нитью 8. $$T_7=T_9=F_2/2=1$$ , $$F_2=2$$ , $$T_8=F_2=2$$ .

Силы на опоры

Верхняя опора держит нити 1, 4, 9: $$T_1+T_4+T_9=2+4+1=7$$ . Нижняя опора держит нить 6: $$T_6=1$$ . Сумма $$F_1+F_2=6$$ .

1) Сила на верхнюю опору больше $$F_1+F_2$$ ?

$7\gt 6$ . Верно.

2) Сила на нижнюю опору равна $$F_1+F_2$$ ?

$$T_6=1$$ , а $$F_1+F_2=6$$ . Не равны. Неверно.

3) $$T_2$$ в два раза меньше $$T_9$$ ?

$$T_2=4$$ , $$T_9=1$$ — наоборот, $$T_2$$ в четыре раза больше. Неверно.

4) $$T_1$$ больше $$T_8$$ ?

$$T_1=2$$ и $$T_8=2$$ — равны, а не больше. Неверно.

5) $$T_6$$ в четыре раза меньше $$T_4$$ ?

$$T_6=1$$ , $$T_4=4$$ — действительно в четыре раза меньше. Верно.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Статика» (8)