Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 30 № 29766

Через невесомый блок перекинута невесомая нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены два груза одинаковой массы 1=2=500 г, на один из которых положен перегрузок массой m=100 г. Определите силу давления F перегрузка нa груз.

Спрятать решение

Решение.

Обоснование.

Тела, привязанные к нити, движутся поступательно, поэтому движение можно описывать моделью материальной точки в системе отсчета, связанной с Землей, которая является инерциальной. При рассмотрении движения тела с перегрузом, можно считать их одним целым. На груз массой M действуют сила натяжения нити T2 и сила тяжести Mg, в результате чего он движется с ускорением a1. На груз с перегрузом действуют сила натяжения нити T2 и сила тяжести  левая круглая скобка M плюс m правая круглая скобка g, в результате чего они движутся с ускорением a2. Так как по условию нить невесома и нерастяжима, то силы натяжения и ускорения равны по модулю T_1=T_2=T и a_1=a_2=a. Груз и перегрузок взаимодействуют с силой давления перегрузка F и силой реакции опоры N. При рассмотрении движения тел можно в инерциальной системе отсчета применять второй и третий законы Ньютона.

Перейдем к решению.

1. Запишем второй закон Ньютона для левого и правого грузов

 M a=M \vecg плюс \vecT,  левая круглая скобка M плюс m правая круглая скобка \veca= левая круглая скобка M плюс m правая круглая скобка \vecg плюс \vecT.

В проекции на ось Oy, направленную вверх, получаем

M a=T минус M g,  минус левая круглая скобка M плюс m правая круглая скобка a=T минус левая круглая скобка M плюс m правая круглая скобка g.

Решая систему уравнений, находим ускорение a= дробь: числитель: m g, знаменатель: m плюс 2 M конец дроби .

2. Запишем второй закон Ньютона для перегрузка m \veca=m \vecg плюс \vecN. В проекции на вертикальную ось m a=m g минус N . Отсюда находим силу реакции опоры

 N=m левая круглая скобка g минус a правая круглая скобка = дробь: числитель: 2 m M g, знаменатель: m плюс 2 M конец дроби = дробь: числитель: 2 умножить на 0,1 умножить на 0,5 умножить на 10, знаменатель: 0,1 плюс 2 умножить на 0,5 конец дроби \approx 0,9 Н.

По третьему закону Ньютона сила реакции опоры по модулю равна силе, с которой перегрузок давит на груз N=F \approx 0,9 Н.

 

Ответ: 0,9 Н.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения заданияБаллы
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;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения физической величины

3

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 в 1, 2, 3 балла

0
Максимальный балл4

Аналоги к заданию № 29766: 29873 Все

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2022. Основная волна. Разные задачи