Global EE

Динамика — Задание 22 ЕГЭ по физике №00018051

Задание №22. Рассчетная Задача. Механика

Динамика

№2. Задание 22

ID: 00018051

Груз массой $M=1$ кг, лежащий на столе, связан лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с грузом массой $m=0{,}75$ кг. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила $\vec F$ (см. рисунок). Второй груз движется из состояния покоя с ускорением $a=2\ \text{м/с}^2$, направленным вниз. Коэффициент трения скольжения первого груза по поверхности стола равен $\mu=0{,}25$. Чему равен модуль силы $\vec F$? Ускорение свободного падения $g=10\ \text{м/с}^2$.

Рисунок к заданию 22 ЕГЭ по физике — Динамика

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Идея

Висящий груз идёт вниз, значит нить тянет первый груз к блоку — в эту же сторону он и едет. Проверим, помогает сила $\vec F$ движению или тормозит. Запишем второй закон Ньютона для обоих тел.

Шаг 1. Натяжение нити

Для груза $m$ (вниз с ускорением $a$): $mg-T=ma$, отсюда

$T=m(g-a)=0{,}75\,(10-2)=6\ \text{Н}$.

Шаг 2. Первый груз на столе

Сила трения $F_{тр}=\mu M g=0{,}25\cdot 1\cdot 10=2{,}5$ Н. Если бы $\vec F$ тянула в сторону движения, получилось бы $F=Ma-T+F_{тр}=2-6+2{,}5\lt 0$ — значит на самом деле сила направлена против движения. Тогда уравнение бруска:

$T-F-F_{тр}=Ma$,

$F=T-F_{тр}-Ma=6-2{,}5-1\cdot 2=1{,}5\ \text{Н}$.

Брусок всё равно разгоняется, потому что натяжение нити пересиливает силу $\vec F$ и трение.

Ответ

Ответ: 1,5 Н

Другие задания по теме «Динамика» (8)