Global EE

Статика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00041257

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Статика

№2. Задание 5

ID: 00041257

Из лёгкого жёсткого стержня сделан горизонтальный рычаг с длинами плеч $40$ см и $100$ см. К короткому концу рычага на нити подвешен груз массой $m$, а к длинному концу рычага для уравновешивания приложена некоторая сила. Человек начинает медленно опускать длинный конец рычага, прикладывая к нему вертикально вниз силу (см. рисунок). На графике показана зависимость момента $M$ силы тяжести груза $m$ (относительно точки опоры рычага) от угла $\alpha$ между рычагом и горизонтом.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Статика

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения на основании анализа графика.

1. При повороте рычага плечо действующей на груз силы тяжести не изменяется.

2. Когда уравновешенный рычаг горизонтален, модуль приложенной к его длинному концу силы равен $1$ Н.

3. Масса груза $m$ равна $500$ г.

4. При увеличении угла $\alpha$ момент силы относительно точки опоры рычага уменьшается.

5. Момент силы $F$ относительно точки опоры рычага всё время больше $1$ Н · м.

Источник: ФИПИ

Решение

1. Неверно

При повороте рычага плечо силы тяжести уменьшается.

2. Верно

По графику видно, что при уравновешенном в горизонтальном положении рычаге момент силы равен $M = 1$ Н · м, откуда сила:

$F = \dfrac{M}{l_2} = \dfrac{1\ Н \cdot м}{1\ м} = 1$ Н

3. Неверно

По правилу моментов:

$M_1 = M_2$

или

$mgl_1 = Fl_2$

Откуда масса груза:

$m = \dfrac{Fl_2}{gl_1} = \dfrac{1\ Н \cdot м}{10\ Н/кг \cdot 0{,}4\ м} = 250$ г

4. Верно

При увеличении угла $\alpha$ момент силы $F$ относительно точки опоры рычага, равный моменту силы тяжести, уменьшается.

5. Неверно

По графику момент силы $F$ всё время не превосходит $1$ Н · м.

Ответ: 24

Ответ

24
Другие задания по теме «Статика» (8)