Global EE

Динамика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00041147

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Динамика

№2. Задание 6

ID: 00041147

После удара шайба массой $m$ начала скользить с начальной скоростью $\vec{v_0}$ вверх по плоскости, установленной под углом $\alpha$ к горизонту (см. рисунок).

Переместившись вдоль оси $Ox$ на расстояние $s$, шайба соскользнула в исходное положение. Коэффициент трения шайбы о плоскость равен $\mu$. Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих движение шайбы.

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Динамика

Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Формулы

А) $g(\mu\cos\alpha + \sin\alpha)$

Б) $\mu mg\cos\alpha$

Физические величины

1. модуль проекции силы тяжести на ось $Oy$

2. модуль ускорения шайбы при её движении вниз

3. модуль ускорения шайбы при её движении вверх

4. модуль силы трения

Источник: ФИПИ

Решение

1. Сначала найдём силу реакции опоры. Поперёк плоскости шайба не движется, поэтому проекция на ось $Oy$ даёт:

$N = mg\cos\alpha$

Модуль проекции силы тяжести на ось $Oy$ — это то же самое $mg\cos\alpha$. Такой формулы среди А и Б нет, значит величина 1 не используется.

2. Модуль силы трения:

$F_{\text{тр}} = \mu N = \mu mg\cos\alpha$

Это формула Б, значит Б → 4.

3. Движение вверх. Шайба едет вверх по склону, поэтому и составляющая силы тяжести, и сила трения направлены вниз по склону — они складываются. Второй закон Ньютона в проекции на ось $Ox$:

$ma = mg\sin\alpha + \mu mg\cos\alpha$

$a = g\sin\alpha + \mu g\cos\alpha = g(\mu\cos\alpha + \sin\alpha)$

Это формула А, значит А → 3.

4. Для полноты — движение вниз. Теперь трение направлено вверх по склону, против скатывающей составляющей, и они вычитаются:

$a = g\sin\alpha - \mu g\cos\alpha = g(\sin\alpha - \mu\cos\alpha)$

Такой формулы среди А и Б нет.

Ответ: 34

Ответ

34
Другие задания по теме «Динамика» (8)