Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д29 C2 № 3070
i

На­клон­ная плос­кость пе­ре­се­ка­ет­ся с го­ри­зон­таль­ной плос­ко­стью по пря­мой AB. Угол между плос­ко­стя­ми  альфа =30 гра­ду­сов. Ма­лень­кая шайба на­чи­на­ет дви­же­ние вверх по на­клон­ной плос­ко­сти из точки A с на­чаль­ной ско­ро­стью  v _0=2м/с под углом  бета =60 гра­ду­сов к пря­мой AB. В ходе дви­же­ния шайба съез­жа­ет на пря­мую AB в точке B. Пре­не­бре­гая тре­ни­ем между шай­бой и на­клон­ной плос­ко­стью, най­ди­те рас­сто­я­ние AB.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Выбор си­сте­мы ко­ор­ди­нат: ось x на­прав­ле­на по пря­мой AB, ось y  — вверх по на­клон­ной плос­ко­сти пер­пен­ди­ку­ляр­но линии AB.

Про­ек­ции век­то­ра уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния g:

g_x=0,g_y= минус g умно­жить на синус альфа .

Дви­же­ние по на­клон­ной плос­ко­сти эк­ви­ва­лент­но дви­же­нию тела, бро­шен­но­го под углом  бета к го­ри­зон­ту, в поле тя­же­сти с уско­ре­ни­ем g_y.

Урав­не­ния дви­же­ния вдоль осей x и y:

\beginarrayl { v _x левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = v _0 ко­си­нус бета ; x левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = v _0 ко­си­нус бета умно­жить на t; v _y левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = v _0 синус бета минус g умно­жить на синус альфа умно­жить на t; y левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = v _0 синус бета умно­жить на t минус \dfracg умно­жить на синус альфа 2t в квад­ра­те . \endarray

В мо­мент вре­ме­ни t, со­от­вет­ству­ю­щий концу дви­же­ния, y левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =0 и x левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =AB. Ис­поль­зуя это усло­вие для ре­ше­ния си­сте­мы урав­не­ний, по­лу­ча­ем

AB= дробь: чис­ли­тель: 2 v _0 в квад­ра­те синус бета ко­си­нус бета , зна­ме­на­тель: g умно­жить на синус альфа конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 0,5, зна­ме­на­тель: 10 умно­жить на 0,5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби \approx 0,69м.

 

Ответ:  AB \approx 0,69м.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оцен­ки вы­пол­не­ния за­да­ния Баллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:
1) верно за­пи­са­ны фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном ре­ше­нии — фор­му­лы ки­не­ма­ти­ки для рав­но­уско­рен­но­го дви­же­ния, три­го­но­мет­ри­че­ские со­от­но­ше­ния для про­ек­ций ве­ли­чин);
2) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, пр­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту, и пред­став­лен ответ (с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния); при этом до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми).
3
Пред­став­лен­ное ре­ше­ние со­дер­жит п. 1 пол­но­го ре­ше­ния, но имеет один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков:
  — в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­на ошиб­ка,
  

ИЛИ
  — не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния ло­ги­че­ски верны, не со­дер­жат оши­бок, но не за­кон­че­ны,
  

ИЛИ
  — не пред­став­ле­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, но за­пи­сан пра­виль­ный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде,
  

ИЛИ
  — ре­ше­ние со­дер­жит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го от­ве­та.

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 в 1, 2, 3 балла. 0
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.1.7 Сво­бод­ное па­де­ние. Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния. Дви­же­ние тела, бро­шен­но­го под углом к го­ри­зон­ту
Гость 08.10.2012 21:26

При­ве­ден­ное ре­ше­ние не убе­ди­тель­но

Уско­ре­ние опре­де­ля­ет­ся из вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на по дей­ствию всех сил. По­че­му-то учи­ты­ва­ет­ся толь­ко сила тя­же­сти, а про ре­ак­цию опоры ни слова.

Алексей

Доб­рый день!

Все верно, но сила ре­ак­ции опоры на­прав­ле­на пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти, а зна­чит она не может да­вать вкла­да в про­ек­цию уско­ре­ния на эту плос­кость. Нас ин­те­ре­су­ет дви­же­ние в плос­ко­сти, по­это­му нам до­ста­точ­но рас­смот­реть вто­рой закон Нью­то­на в про­ек­ции толь­ко на эту плос­кость. Более того, раз тело дви­га­ет­ся по плос­ко­сти, со­став­ля­ю­щая уско­ре­ния, пер­пен­ди­ку­ляр­ная плос­ко­сти об­ра­ща­ет­ся в ноль.

вадим Блинов 20.06.2016 16:06

Если ее ре­шить как

Uy=sinB*U

T/2=Uy*cin a /g

AB=Ux*cosB*T=Ux*cosB*2sinB*U/g=

От­ве­те, по­жа­луй­ста. Дан­ная за­да­ча была се­год­ня на ЕГЭ.

Антон

Если её ре­шить так, то

T/2=Uy/(g*sin a)

AB=Ux*T=U*cosB*T=2U^2*cosB*sinB/(g*sin a)

Сергей Горохов 16.12.2017 08:54

Тело если про­сто бро­сить под углом 60, то оно бы про­ле­те­ло 0,346 мет­ров. А у Вас по­лу­ча­ет­ся боль­ше, в слу­чае, когда тело бро­са­ют ещё под углом.

Антон

Эф­фек­тив­ное уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния вдоль на­клон­ной плос­ко­сти g синус альфа =0,5g вдвое мень­ше g, по­это­му даль­ность полёта вдвое боль­ше. Шайба как будто на­хо­дит­ся в мень­шем поле тя­же­сти, чем на Земле.