Тип Д21 C1 № 19744 
МКТ — квантовая физика, качественная задача. Квантовая физика
i
На шероховатой горизонтальной плоскости лежит маленькая шайба массой m = 200 г. Ей мгновенно сообщают импульс p0 = 0,4 кг · м/с в горизонтальном направлении. Коэффициент трения шайбы о плоскость равен 
= 0,4. На каком расстоянии S от начального положения шайба остановится? Постройте график зависимости модуля скорости V шайбы от ее координаты x, отсчитанной от начального положения шайбы в направлении движения.
Решение. 1. Начальная скорость шайбы, которую по условию можно считать материальной точкой, согласно определению импульса материальной точки равна 
а начальная кинетическая энергия шайбы равна 
2. При движении шайбы на нее по закону Амонтона–Кулона действует постоянная сила трения скольжения, направленная против вектора скорости и равная 
так как сила реакции N, действующая на шайбу со стороны горизонтальной плоскости, равна весу шайбы mg.
3. Сила трения совершает отрицательную работу 
уменьшая по закону изменения механической энергии начальную кинетическую энергию шайбы вплоть до полной ее остановки, когда 
Таким образом, 
4. График зависимости V(x) изображен на рисунке — это кривая с «выпуклостью» вверх, идущая от V0 = 2 м/с при x = 0 до V = 0 при x = S = 0,5 м. При его построении учтено, что движение шайбы — равнозамедленное, модуль ускорения равен 
2, и использована кинематическая формула 
График можно построить по точкам. При приближении скорости к нулю касательная к графику стремится к вертикальной, что следует из анализа формулы для V(x).
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: пп. 3 и 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: выражения для импульса и для кинетической энергии, закон Амонтона–Кулона, работа силы трения скольжения, закон изменения механической энергии) | 3 |
| Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.) И ( ИЛИ ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И ( ИЛИ ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | 2 |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
