Тема . №5 Механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

.02 Динамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №5 механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#107330

На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения  Fтр  от угла наклона плоскости к горизонту α  с погрешностью, не превышающей 0,01 Н. На основании данных, приведённых в таблице, используя закон сухого трения, выберите все верные утверждения.

|-------|--|----|----|----|----|-----|----|-----|----|----|-----|----|
|α,-рад-|0-|0,05-|0,1-|0,2-|0,3-|-0,4-|0,5-|-0,6--|0,7-|0,8-|-0,9-|1,0-|
| Fтр,Н  |0 |1,0 |2,0 |3,86 |3,76|3,63 |3,46 |3,25 |3,01 |2,75|2,45 |2,13 |
---------------------------------------------------------------------

1) С ростом угла наклона модуль силы трения скольжения увеличивается.
2) При уменьшении угла наклона плоскости модуль силы трения покоя увеличивается.
3) Коэффициент трения скольжения меньше 0,3.
4) Сила трения скольжения линейно зависит от угла α  .
5) Когда угол наклона больше 0,3 рад, брусок скользит по наклонной плоскости.

Показать ответ и решение

1) Н еверно
Сделаем рисунок с расстановкой сил:

PIC

Где Fтр  – сила трения, N  – сила реакции опоры, mg  – сила тяжести.
Запишем второй закон Ньютона:

m⃗g +F⃗тр+ N⃗= m ⃗a,

где a  – ускорение тела.
Спроецируем второй закон Ньютона на ось y  :

N − mg cosα = 0.⇒ N = mgcosα.

Сила трения скольжения равна:

Fтр.ск. = μN = μmg cosα, (1)

где μ  – коэффициент трения. Так как cosα  уменьшается при увеличении α  , то и сила трения скольжения уменьшается.

2) Неверно
Если тело покоится, то a= 0  . Спроецируем второй закон Ньютона на ось x

F тр.пок. = mgsin α,

При уменьшении α  уменьшается и sin α  , значит, уменьшается и сила трения покоя.

3) Верно
Тело начинает скользить при

mg sinα > F ,
          тр

При α= 0,8 рад ≈ 45∘

            √ -
2 кг⋅10 Н/кг⋅-2≈ 14Н > 2,75 Н
             2

Тело скользит. Коэффициент трения выразим из (1)

      Fтр          2,75 Н
μ = mgcosα-= ------------√2- ≈ 0,2.
             2 кг⋅10 Н/кг⋅-2-

4) Неверно
Сила трения скольжения равна (см. п. 1):

Fтр.ск. = μN = μmg cosα, (1)

откуда видно, что сила трения скольжения зависит нелинейно от угла α  .

5) Верно
Пока брусок покоился, скатывающая сила равнялась силе трения покоя. При увеличении угла наклона скатывающая сила увеличивалась. Таким образом, брусок находился в покое до тех пор, пока сила трения покоя росла с увеличением угла.

Ответ: 35

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!