
Легкая нить, привязанная к грузу массой m = 0,4 кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. K правому концу нити приложена постоянная сила Левая часть нити вертикальна, а правая наклонена под углом
к горизонту (см. рис.). Постройте график зависимости модуля ускорения груза от F на отрезке
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к грузу.
Решение. 1. Если сила достаточно мала, груз покоится относительно стола (эту систему отсчета будем считать инерциальной). На груз при этом действуют сила тяжести
сила реакции со стороны стола
и сила натяжения нити
показанные на рис. 1. Запишем второй закон Ньютона для груза в проекциях на ось y введенной системы отсчета:
Поскольку нить легкая, а блок идеальный, модуль силы натяжения нити во всех точках одинаков, поэтому T = F. Отсюда получаем:
при
то есть груз покоится относительно стола, а его ускорение равно нулю.
2. При груз отрывается от стола и движется вдоль оси y с ускорением. На груз при этом действуют только сила тяжести
и сила натяжения нити
показанные на рис. 2, а ускорение равно
3. График этой зависимости представляет собой ломаную линию.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 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 недочёт. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. 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 нём 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 |
PDF-версии: