СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 5 № 9173

На горизонтальном шероховатом диске радиусом 30 см покоится на расстоянии r от центра точечное тело массой 100 г. Диск начинают медленно раскручивать. При некоторой угловой скорости вращения диска тело начинает скользить по его поверхности. На рисунке показан график зависимости линейной скорости V тела в момент начала скольжения от расстояния r.

На основании анализа приведённого графика выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Коэффициент трения между телом и плоскостью диска равен 0,4.

2) При вращении диска с частотой 2/ об/с покоящееся относительно диска тело, имеющее максимальную линейную скорость, находится на расстоянии 5 см от центра диска.

3) При вращении диска с угловой скоростью 5 рад/с модуль ускорения покоящегося относительно диска тела, находящегося на расстоянии 12 см от центра, равен 3 м/с2.

4) Тело, находящееся на расстоянии 9 см от центра диска, может иметь максимальный период обращения, равный (0,3) с.

5) Если тело находится на расстоянии 16 см от центра диска, то оно может иметь кинетическую энергию, равную 40 мДж.

Решение.

1) По второму закону Ньютона где центростремительное ускорение Найдём коэффициент трения, взяв точку на графике (например, (4 см; 0,4 м/с)):

 

 

Значит, утверждение 1 верно.

2) При вращении диска с частотой его угловая скорость равна Положение, в котором покоящееся относительно диска тело имеет максимальную линейную скорость, находится из соотношений и т. е. на расстоянии от центра

 

 

Значит, утверждение 2 неверно.

3) Модуль ускорения покоящегося относительно диска тела, находящегося на расстоянии 12 см от центра, при вращении диска с угловой скоростью 5 рад/с равен

 

 

Значит, утверждение 3 верно.

4) Минимальный период обращения тела, находящегося на расстоянии 9 см от центра диска, равен

 

 

Максимальный период может быть сколь угодно большим. Значит, утверждение 4 неверно.

5) Максимальная кинетическая энергия тела, находящегося на расстоянии 16 см от центра диска, равна

 

 

Поэтому тело не может иметь кинетическую энергию 40 мДж. Значит, утверждение 5 неверно.

 

Ответ: 13.

Источник: Тренировочная работа по физике 21.12.2016, вариант ФИ10204
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.1.8 Движение точки по окружности. Угловая и линейная скорость точки