Самообразование
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Предметы > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 17. Задание 28. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 28. К одному концу лёгкой пружины жёсткостью k = 100 Н/м прикреплён массивный груз, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплён неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости µ = 0,2. Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно d = 15 см. Найдите массу m груза.

Решение.

1. Найдём максимальное сжатие пружины b, при котором груз ещё покоится на столе. В случае сжатой пружины на груз действуют силы, показанные на рисунке (сама пружина не показана). Видно, что силу упругости уравновешивает сила трения покоя. При максимальном сжатии пружины имеем:

,

отсюда

.

2. Изменение механической энергии системы тел «груз + пружина» при переходе из начального состояния в конечное равно работе силы трения скольжения:

.

По условию задачи пройденный грузом путь d + b > 0. Поэтому, сократив на (d + b), приходим к уравнению:

.

Учтя, что , получим уравнение относительно d:  с решением d = 3b. Таким образом, , откуда

 кг.

Ответ: 2,5 кг.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела