Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00042961

Сюжет: брусок массой 200 г тянут по шероховатой горизонтальной поверхности постоянной силой 800 мН. В таблице — его скорость через каждые 0,1 с. Проверим пять утверждений.

Как меняется скорость: 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 м/с — каждые 0,1 с она растёт на 0,2 м/с. Скорость растёт, значит, движение не равномерное (при равномерном скорость стояла бы на месте). Утверждение 3 неверное.

Ускорение: $$a=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}=\dfrac{0{,}2}{0{,}1}=2\ \text{м/с}^2$$ В утверждении 1 — 0,4 м/с². Неверно.

Равнодействующая по второму закону Ньютона (масса в килограммах, $m=0{,}2$ кг): $$F_{\text{равн}}=ma=0{,}2\cdot2=0{,}4\ \text{Н}$$ Утверждение 5 верное.

Сила трения — то, что «отнимает» у тяги: $$F_{\text{тр}}=F-ma=0{,}8-0{,}4=0{,}4\ \text{Н}$$ Сила нормального давления на горизонтальном столе равна $mg=0{,}2\cdot10=2$ Н, поэтому $$\mu=\dfrac{F_{\text{тр}}}{mg}=\dfrac{0{,}4}{2}=0{,}2$$ Утверждение 2 верное.

Кинетическая энергия в момент 0,3 с при скорости 0,6 м/с (из таблицы): $$E_{\text{к}}=\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{0{,}2\cdot0{,}36}{2}=0{,}036\ \text{Дж}=36\ \text{мДж}$$ В утверждении 4 — 18 мДж, вдвое меньше. Неверно.

Проверим себя: $ma=0{,}4$ Н меньше тяги 0,8 Н, и сила трения получилась положительной — картина разумная. Верны утверждения 2 и 5.