Задание 5. Брусок массой 0,5 кг покоится на шероховатой горизонтальной плоскости. На него начинают действовать горизонтальной силой F, модуль которой изменяется с течением времени так, как показано на рисунке. Коэффициент трения бруска о плоскость равен 0,2.
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённого опыта.
1) В промежутке от 1 с до 2 с брусок покоился.
2) В момент времени 1,5 с сила трения, действующая на брусок, равна 1,5 Н.
3) Кинетическая энергия бруска в момент времени 1 с равна 0.
4) В момент времени 5 с ускорение бруска равно 2 м/с2.
5) В промежутке от 2 с до 4 с импульс бруска увеличился на 1 кг м/с.
Решение.
1)
Чтобы брусок начал движение, приложенная сила должна превышать максимальную
силу трения покоя 
Н.
Из графика видно, что при t = 1 с сила как раз составила 1 Н,
следовательно, брусок начал движение. Далее, сила постоянно увеличивалась (до t = 2 с), что
приводило к ускорению движения бруска.
2) В момент времени 1,5 с внешняя сила F больше силы трения, поэтому сила трения составляет максимальное значение в 1 Н (см. п. 1).
3) Да, в момент времени 1 с внешняя сила F = 1 Н, что в точности равно максимальному значению силы трения. Обе силы компенсируют друг друга и брусок покоится. Соответственно, его кинетическая энергия равна 0.
4)
В момент времени t = 5 с, приложенная сила была равна F = 2 Н. С учетом
силы трения, направленной в противоположную сторону, равнодействующая всех сил,
равна 
Н. Это
вызывало ускорение, равное:
м/с2
5)
Изменение импульса можно найти по формуле 
, где Δv – изменение
скорости. В промежутке от 2 с до 4 с тело двигалось с ускорением 2 м/с2 и за
Δt = 4-2 = 2 с
скорость поменялась на Δv = 4 м/с. Следовательно,
изменение импульса составило:
кг∙м/с
Ответ: 34
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: