Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 27992
i

На ше­ро­хо­ва­том го­ри­зон­таль­ном столе по­ко­ит­ся не­боль­шой бру­сок. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни на бру­сок на­чи­на­ет дей­ство­вать сила \vecF, на­прав­лен­ная под углом альфа к го­ри­зон­ту (см. рис.). Мо­дуль этой силы уве­ли­чи­ва­ет­ся от ну­ле­во­го зна­че­ния прямо про­пор­ци­о­наль­но вре­ме­ни t, ко­то­рое от­счи­ты­ва­ет­ся от мо­мен­та на­ча­ла дей­ствия силы \vecF. Опи­ра­ясь на за­ко­ны фи­зи­ки, опи­ши­те ха­рак­тер дви­же­ния брус­ка и изоб­ра­зи­те гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы тре­ния f, дей­ству­ю­щей на бру­сок, от вре­ме­ни t. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния \mu между сто­лом и брус­ком по­сто­я­нен. Объ­яс­ни­те по­стро­е­ние гра­фи­ка, ука­зав яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти, ко­то­рые Вы при этом ис­поль­зо­ва­ли.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Для опи­са­ния дви­же­ния си­сте­мы вос­поль­зу­ем­ся вто­рым за­ко­ном Нью­то­на и за­ко­ном Амон­то­на-⁠Ку­ло­на.

2.  Со­глас­но усло­вию, F левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =kt, где k=const. При малых зна­че­ни­ях t мо­дуль силы \vecF не­ве­лик, по­это­му бру­сок по­ко­ит­ся, и на него дей­ству­ет сила тре­ния покоя, мо­дуль f1 ко­то­рой равен ка­са­тель­ной со­став­ля­ю­щей силы \vecF, то есть f_1=kt ко­си­нус альфа .

3.  При уве­ли­че­нии мо­ду­ля силы \vecF ее ка­са­тель­ная со­став­ля­ю­щая уве­ли­чи­ва­ет­ся, а мо­дуль силы нор­маль­ной ре­ак­ции стола N=mg минус F синус альфа умень­ша­ет­ся. По­это­му после до­сти­же­ния силой тре­ния покоя мак­си­маль­но­го зна­че­ния \mu N бру­сок сколь­зит по столу с уско­ре­ни­ем, и на него дей­ству­ет сила тре­ния сколь­же­ния f_2=\mu N=\mu mg минус \mu kt синус альфа .

4.  Через время t_m= дробь: чис­ли­тель: mg, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка k синус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мо­дуль силы \vecF до­стиг­нет зна­че­ния F_max= дробь: чис­ли­тель: mg, зна­ме­на­тель: синус альфа конец дроби , сила нор­маль­ной ре­ак­ции опоры об­ра­тит­ся в ноль, после чего бру­сок ото­рвет­ся от стола и будет про­дол­жать дви­гать­ся с уско­ре­ни­ем \veca= дробь: чис­ли­тель: \vecF, зна­ме­на­тель: m конец дроби плюс \vecg. Сила тре­ния при этом будет равна нулю.

5.  Гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы тре­ния f, дей­ству­ю­щей на бру­сок, от вре­ме­ни t изоб­ра­жен на ри­сун­ке сплош­ной ли­ни­ей. Точка «из­ло­ма» на­хо­дит­ся из усло­вия f_1=f_2, от­ку­да

t_0= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: \mu mg, зна­ме­на­тель: k конец дроби , зна­ме­на­тель: ко­си­нус альфа плюс \mu синус альфа конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния от­ве­та на за­да­ние С1Баллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае: пра­виль­но изоб­ра­жен гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы тре­ния, дей­ству­ю­щей на бру­сок, от вре­ме­ни) и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с пря­мым ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов (в дан­ном слу­чае: закон Амон­то­на-⁠Ку­ло­на и вто­рой закон Нью­то­на)3
Дан пра­виль­ный ответ, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В объ­яс­не­нии не ука­за­но или не ис­поль­зо­ва­ны 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 и не за­черк­ну­ты.

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 балла0
Мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство бал­лов3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.2.9 Сила тре­ния. Сухое тре­ние. Сила тре­ния сколь­же­ния. Сила тре­ния покоя
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025