СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 6 № 3808

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкая коробочка, в которой находится груз массой m (см. рисунок). Как изменятся время движения, ускорение и модуль работы силы трения, если с той же наклонной плоскости будет скользить та же коробочка с грузом массой 2m?

 

Для каждой величины (время движения, ускорение, модуль работы силы трения) определите соответствующий характер изменения:

 

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ   ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

A) Время движения

Б) Ускорение

B) Модуль работы силы трения

 

1) Увеличится

2) Уменьшится

3) Не изменится

 

AБВ
   

Решение.

Обозначим угол наклона плоскости через Тогда второй закон Ньютона в проекции на оси параллельную и перпендикулярную плоскости приобретает вид:

 

 

Принимая во внимание, что коробочка скользит, можем для силы трения скольжения написать

Решая систему этих уравнений получаем, что ускорение коробочки с грузом равно и не зависит от массы, а значит, оно не изменится при увеличении массы груза.

Раз не изменяется ускорение, с которым коробочка соскальзывает вдоль плоскости, не изменится и время спуска.

Наконец, модуль силы трения, оказывается равным то есть он зависит от массы. Модуль работы силы трения пропорционален произведению модуля силы трения на перемещение. Следовательно, при увеличении массы груза модуль работы силы трения также увеличивается.

 

Ответ: 331.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по физике.
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.4.4 Работа силы: на малом перемещении
Спрятать решение · ·
Alexey 30.07.2016 13:42

Почему сумма проекций на вертикальную ось равна нулю? М. б. потому что вектор ускорения перпендикулярен вертикальной оси? Помогите, пожалуйста, как определить направления вектора ускорения?

Антон

Если тело движется по прямой линии (как в этой задаче), то ускорение направлено вдоль этой линии; при увеличении скорости — по направлению движения, при торможении — в обратном направлении.

Если траектория криволинейная, то в каждый момент ускорение можно разложить на тангенциальное (по касательной к линии) и нормальное (перпендикулярное ей); направление тангенциального ускорения определяется как и для прямолинейной траектории, нормальное ускорение направлено внутрь изгиба и равно где — радиус кривизны траектории.