PDF-версии: 
В установке, изображенной на рисунке, грузик А соединен перекинутой через блок нитью с бруском В, лежащим на горизонтальной поверхности трибометра, закрепленного на столе. Грузик отводят в сторону, приподнимая его на некоторую высоту h, и отпускают. Какую величину должна превзойти эта высота, чтобы брусок сдвинулся с места в тот момент, когда грузик проходит нижнюю точку траектории? Масса грузика m, масса бруска М, длина свисающей части нити L, коэффициент трения между бруском и поверхностью
Трением в блоке, а также размерами блока пренебречь.
Какие законы Вы используете для описания движения грузика и бруска? Обоснуйте их применение.
Решение. Обоснование. Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной Движение бруска поступательное. Размерами грузика можно пренебречь. Поэтому их можно считать материальными точками. На брусок действуют силы тяжести, натяжения нити, реакции опоры и трения. Для описания его движения можно применять второй закон Ньютона.
Нить является невесомой, поэтому силы натяжения, действующие на брусок и на грузик, равны по модулю. В ИСО изменение полной механической энергии равно работе всех непотенциальных сил. При движении грузика на него действует сила тяжести и сила натяжения нити, а сила сопротивления воздуха отсутствует (то есть работа заведомо равна нулю). Поскольку сила тяжести является потенциальной, а сила натяжения нити на всем пути грузика остается перпендикулярна его вектору скорости, то ее работа равна нулю, а значит равна нулю и работа всех непотенциальных сил. Поэтому систему «грузик — Земля» можно считать замкнутой. Значит, можно применить закон сохранения энергии.
Перейдем к решению.
1. На брусок B, пока он не пришел в движение, действует сила тяжести 
сила реакции опоры 
сила натяжения нити 
и сила трения покоя 
максимальное значение которой 
Для того чтобы он пришел в движение, должно выполняться условие 
На грузик А в нижней точке траектории действует сила тяжести 
сила натяжения нити 
модуль которой равен модулю силы и равен 
При этом грузик в этой точке движется со скоростью 
и на него действует центростремительное ускорение 
направленное по радиусу к центру окружности и равное 
2. Запишем второй закон Ньютона для каждого тела в проекциях:
3. По закону сохранения энергии потенциальная энергия грузика, поднятого на высоту h, равна кинетической энергии грузика в нижней точке траектории:
4. С учетом условия движения бруска получаем:
Ответ: 
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Критерий 1 | |
Верно обоснована возможность использования законов (закономерностей). | 1 |
В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка. ИЛИ Обоснование отсутствует. | 0 |
| Критерий 2 | |
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон сохранения энергии, второй закон Ньютона, выражени для силы трения); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ. | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок | 0 |
| Максимальный балл | 4 |