Global EE

Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00041144

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Динамика

№2. Задание 5

ID: 00041144

На рисунке показана система, состоящая из трёх лёгких блоков и невесомого троса, с помощью которой можно удерживать в равновесии или поднимать груз массой $M$. Подвес груза и конец троса прикреплены к оси нижнего блока. Трение пренебрежимо мало.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Динамика

На основании анализа приведённого рисунка выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1. Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец верёвки с силой $F = Mg/2$.

2. Изображённая на рисунке система блоков не даёт выигрыша в силе.

3. Для того чтобы медленно поднять груз на высоту $h$, нужно вытянуть участок верёвки длиной $3h$.

4. Для того чтобы медленно поднять груз на высоту $h$, нужно вытянуть участок верёвки длиной $2h$.

5. Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец верёвки с силой $F = Mg/3$.

Источник: ФИПИ

Решение

1. Механизм состоит из двух неподвижных блоков (верхних) и одного подвижного (нижнего). Выигрыш в силе даёт только подвижный блок — считаем, сколько участков троса тянут его вверх.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Динамика

2. Трос невесом, трение отсутствует, поэтому натяжение по всему тросу одинаково и равно $T$. К нижнему блоку идут три участка троса: два от огибания самого блока и ещё один — конец троса, прикреплённый к его оси. Все три тянут вверх.

3. Вниз нижний блок тянет груз с силой $Mg$. Записываем условие равновесия:

$3T = Mg ; \Rightarrow ; T = \dfrac{Mg}{3}$

4. Тянут за свободный конец того же троса, значит:

$F = T = \dfrac{Mg}{3}$

Система даёт выигрыш в силе в 3 раза.

5. По золотому правилу механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько же проигрываем в расстоянии. Выиграли в 3 раза — значит чтобы поднять груз на $h$, нужно вытянуть трос длиной $3h$.

6. Разбираем утверждения:

1. Неверно — сила равна $Mg/3$, а не $Mg/2$.

2. Неверно — выигрыш в силе есть, и он трёхкратный.

3. Верно — вытянуть надо $3h$.

4. Неверно — $2h$ соответствовало бы выигрышу в 2 раза.

5. Верно — $F = Mg/3$.

Ответ: 35

Ответ

35
Другие задания по теме «Динамика» (8)