Главная
Каталог задач
Каталог заданий по ЕГЭ - Физика
Динамика. Изменение физических величин в процессах

Тема №6 Механика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

02 Динамика. Изменение физических величин в процессах

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №6 механика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 41#107434Максимум баллов за задание: 2

Медный шар висит на веревке, прикрепленной к гладкой стене. Как изменятся сила реакции опоры и сила натяжения нити, если медный шар заменить на деревянный тех же размеров?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-------------------|-------------------| |-Сила реакции опоры|Сила-натяж-ения-нити-| ----------------------------------------|

Показать ответ и решение

$PIC$

Шар находится в состоянии покоя, значит, векторная сумма сил, действующих на него, равна нулю. Запишем в проекциях на $Ox$ и $Oy$ :

( { T ⋅cosα − m ⋅g =0 ( T ⋅sinα− N = 0,

где $T$ — сила натяжения нити, $m ⋅g$ — сила тяжести, $N$ — cила реакции опоры.
Выразим $T$ и $N$

( m ⋅g { T = cosα- ( N = tgα ⋅m ⋅g

Плотность дерева меньше плотности меди, значит, при равных размерах масса деревянного шара меньше. Т. е. масса уменьшилась $⇒$ сила реакции опоры и сила натяжения нити также уменьшились.

Ответ: 22

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 42#107435Максимум баллов за задание: 2

Алюминиевый брусок под действием силы $⃗ F$ , приложенной под углом $α$ к направлению движения, равномерно скользит по горизонтальной шероховатой поверхности. Как изменится коэффициент трения скольжения и сила, прикладываемая к бруску, при уменьшении его массы, если брусок продолжит двигаться равномерно? Угол $α$ считать неизменным.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-----------------------------|------------------------| |К-оэф-фициент трения скольжения|Сила, прилагаемая-к бруску | | | --------------------------------------------------------

Показать ответ и решение

Коэффициент трения скольжения — величина, зависящая от материала трущихся поверхностей, поэтому изменение массы груза на неё не влияет.
Сделаем рисунок с указанием всех сил, действующих на брусок:

Так как тело движется равномерно, то векторная сумма сил, действующих на него, равна нулю. Запишем в проекциях на $Ox$ и $Oy$ :

( {F ⋅cosα − Fтр = 0 (N + F ⋅sinα− m ⋅g = 0

Силу трения можно найти по формуле

Fтр = μ ⋅N,

где $μ$ — коэффициент трения скольжения, $N$ — сила реакции опоры.
Подставляя формулу силы трения в систему уравнений, получаем

( ( F ⋅cosα {F ⋅cosα − μ⋅N = 0 |{ N = --μ---- ( ⇒ |( ⇒ μ⋅m ⋅g− μ⋅F ⋅sinα = F ⋅cosα N + F ⋅sinα − m ⋅g =0 N =m ⋅g − F ⋅sinα

Выражаем отсюда $F$ :

μ⋅m ⋅g F = μ⋅sin-α+-cosα

Между $F$ и $m$ прямо пропорциональная зависимость, значит, при уменьшении массы сила должна уменьшиться.

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 43#107436Максимум баллов за задание: 2

Искусственный спутник Земли перешёл с одной круговой орбиты на другую. На новой орбите скорость его движения выше, чем на прежней.
Как изменились перечисленные ниже физические величины в результате перехода спутника на новую орбиту?
А) высота орбиты;
Б) центростремительное ускорение;
В) период обращения спутника;
Г) сила притяжения спутника к Земле.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1)увеличилась
2)уменьшилась
3)не изменилась
Запишите в таблице выбранные цифры под соответствующими буквами

|---|--|--|--| |А--|Б-|В-|Г-| --------------

Показать ответ и решение

Сила притяжение выражается через формулу

mM-- F = G R2 ,

где $G = 6,67 ⋅10− 11 H⋅м2/к г2$ - гравитационная постоянная, $m$ - масса спутника, $M$ - масса Земли, $R$ - расстояние между спутником и Землей.
Т.к. спутник вращается равноускоренно по орбите Земли, то равнодейстующая сил, приложенных к спутнику равна центростремительному ускорению. Запишем второй закон Ньютона для спутника, учитывая, что на спутник действует только сила притяжения и центростремительное ускорение выражается через скорость так $v2 a = R-$ .

F = ma,

GmM-- = m v2, R2 R

GM-- R = v2 .

Получается, что радиус орбиты обратно пропорционален квадрату скорости. Если скорость увеичивается, то радиус орбиты, а значит и высота орбиты, уменьшается.
Сила притяжения увеличится, т.к. она обратно пропорциональна радиусу орбиты.
Учитывая, что $F = ma$ и $2 a = v- R$ , получим

mM G -v4-= ma, -2 a

4 a = v--. GM

Поэтому центростремительное ускорение увеличится.
Из второго закону Ньютона

G M--= v2 ⇒ R = GM-- R2 R v2

Период равен:

2πR- GM-- T = v = 2π v3 ,

так как скорость возрастает, то период уменьшится.

Ответ: 2121

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 44#117362Максимум баллов за задание: 2

Деревянный брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращается вместе с ним с некоторой частотой. В ходе опыта частоту вращения диска уменьшили. Как изменились при этом центростремительное ускорение бруска и сила нормального давления бруска на опору?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифра для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|------------------|------------------------| |Центростремительное |Сила нормального давления | | ускорение бруска | бруска на опору | |------------------|------------------------| ---------------------------------------------

Показать ответ и решение

Центростремительное ускорение равно:

2 a = ω R,

где $ω = 2π ν$ – угловая скорость, $R$ – радиус вращения.
Т.е. при уменьшении частоты вращения уменьшается и центростремительное ускорение (2).

Запишем второй закон Ньютона

m⃗a = ⃗N +m ⃗g+ F⃗т.р

Здесь $m$ – масса бруска, $N$ – сила реакции опоры (направлена перпендикулярно поверхности диска), $a$ – центростремительное ускорение, $F т.р.$ – сила трения.
Спроецируем на вертикальную ось:

N = mg

при этом сила реакции опоры равна силе нормального давления (по третьему закону Ньютона). Значит, величина постоянная (3)

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 45#125558Максимум баллов за задание: 2

Искусственный спутник Земли переходит с меньшей круговой орбиты на большую. Как изменятся в результате этого перехода сила тяготения и кинетическая энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|--------------|-------------------| |С-ила тяготения|К-инетическая-энергия-| -----------------------------------|

Показать ответ и решение

Сила тяготения равна:

Mm F = G R2--

Тогда за счёт увеличения $R$ уменьшается сила тяготения.
С одной стороны центростремительное ускорение равно:

2 a = v- R

С другой стороны из второго закона Ньютона:

Mm-- G R2 = ma,

где $M$ – масса планеты, $v$ – скорость спутника, $R$ – радиус обращения спутника.

Следовательно

v2 = G Mm- R

Значит, скорость уменьшается (за счёт увеличения $R$ ), следовательно, уменьшается и кинетическая энергия.

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 46#126009Максимум баллов за задание: 2

Изначально полностью погруженный в воду батискаф движется с постоянной скоростью вниз, при этом не достигая дна. Как при этом изменяются кинетическая энергия батискафа и сила Архимеда, действующая на него.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|--------------------|-------------| |К-инетическая энергия|Сила А-рхим-еда| -----------------------------------|

Источники: ЕГЭ 2025

Показать ответ и решение

Кинетическая энергия

mv2 E = -2-,

где $m$ - масса батискафа;
$v$ - скорость батискафа.
Поскольку скорость остается постоянной, то кинетическая энергия также не изменяется.
Сила Архимеда вычисляется по формуле

FA =ρgV,

где $ρ$ - плотность воды;
$V$ - объём, погруженной части.
Поскольку с самого начала батискаф полностью погружен, то погружаяся далее объем, погруженной части, не изменяется, поэтому сила Архимеда остается постоянной.

Ответ: 33

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 47#126761Максимум баллов за задание: 2

C вершины наклонной плоскости из состояния покоя с ускорением скользит тело массой $m$ (см. рисунок). Как изменятся ускорение и модуль работы силы трения, если с той же наклонной плоскости будет скользить тело массой $2m$ ?

$PIC$

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.

|---------|-------------------------| -Ускорение-М-одуль работы силы-трения| | | | ------------------------------------|

Источники: ЕГЭ 2025. Резерв

Показать ответ и решение

1) Распишем силы, действующие на тело (рис. 1):

$PIC$

По второму закону Ньютона:

⃗Fтр+ ⃗N + m⃗g = m ⃗a

Введем оси $Ox$ и $Oy$ . Спроецируем на них все силы, действующие на тело:

( ( { Ox :mgsinα− Fтр = ma ⇒ { mgsin α− μN = ma ( Oy :N − mg cosα= 0 ( N = mgcosα

mg sin α− μmg cosα = ma

gsinα − μgcosα= a

a= g(sinα − μ cosα)

Отсюда получаем, что ускорение не зависит от массы тела $⇒$ оно не изменяется.
2) Работа тела находится по формуле:

A = FS cosα ′,

где $F$ — сила, $S$ — перемещение тела, $α ′$ — угол между вектором перемещения и вектором силы.
В данном случае $F = Fтр = μN = μmg cosα⋅cosα′$ и $α′ = −180∘$ (рис. 2).
Таким образом, $|Aсилытрения|=μmg cosα$
Значит, модуль работы силы трения прямо пропорциональна массе тела.
Массу тела увеличили $⇒$ модуль работы силы трения тоже увеличилась.

Ответ: 31

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания