Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 43203
i

Доска дли­ной 1,3 м за­креп­ле­на так, что один ее конец на­хо­дит­ся на го­ри­зон­таль­ном полу, а дру­гой на вер­ти­каль­ной стене на вы­со­те 78 см и 50 см в пер­вом и вто­ром опыте со­от­вет­ствен­но. На доску ста­вят бру­сок, ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между до­с­кой и брус­ком равен 0,5. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на бру­сок. Будет ли сколь­зить бру­сок в пер­вом и вто­ром опыте? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На бру­сок дей­ству­ют сила тя­же­сти, сила ре­ак­ции опоры, сила тре­ния. Бру­сок нач­нет со­скаль­зы­вать с на­клон­ной плос­ко­сти, если со­скаль­зы­ва­ю­щая сила mg синус альфа будет равна мак­си­маль­ной силе тре­ния F_тр=\mu N=\mu mg ко­си­нус альфа . В этом слу­чае ко­эф­фи­ци­ент тре­ния равен \mu= тан­генс альфа . Если \mu мень­ше тан­генс альфа , то ска­ты­ва­ю­щая сила будет боль­ше мак­си­маль­ной силы тре­ния и бру­сок будет дви­гать­ся вниз по на­клон­ной плос­ко­сти. Если \mu боль­ше тан­генс альфа , то со­скаль­зы­ва­ю­щая сила будет мень­ше мак­си­маль­ной силы тре­ния и бру­сок будет оста­вать­ся в покое.

Про­ве­рим эти со­от­но­ше­ния для каж­до­го слу­чая.

В пер­вом слу­чае

 синус альфа = дробь: чис­ли­тель: h_1, зна­ме­на­тель: l конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 78, зна­ме­на­тель: 130 конец дроби =0,6;  ко­си­нус альфа = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус синус в квад­ра­те альфа конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 0,6 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =0,8.

Тогда  тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =0,75 , вы­пол­ня­ет­ся со­от­но­ше­ние \mu мень­ше тан­генс альфа , сле­до­ва­тель­но, бру­сок будет со­скаль­зы­вать с на­клон­ной доски.

Во вто­ром слу­чае

 синус альфа = дробь: чис­ли­тель: h_2, зна­ме­на­тель: l конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 50, зна­ме­на­тель: 130 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби ;  ко­си­нус альфа = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус синус в квад­ра­те альфа конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби .

Тогда  тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби \approx 0,42 , вы­пол­ня­ет­ся со­от­но­ше­ние \mu боль­ше тан­генс альфа , сле­до­ва­тель­но, бру­сок будет на­хо­дить­ся в покое.

 

Ответ: в пер­вом слу­чае бру­сок сколь­зит, во вто­ром − на­хо­дит­ся в покое.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

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 балла0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 02.06.2025. Ос­нов­ная волна. Юг
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.2.9 Сила тре­ния. Сухое тре­ние. Сила тре­ния сколь­же­ния. Сила тре­ния покоя