Question

В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой 400 г по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю 1,6 Н. Зависимость скорости бруска от времени приведена в таблице.

| Время $t$, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Скорость $v$, м/с | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |

Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы.

1) Равнодействующая сил, действующих на брусок, равна 0,2 Н.
2) Ускорение бруска равно 3 м/с².
3) Коэффициент трения бруска о поверхность $\mu = 0{,}2$.
4) Брусок движется равноускоренно.
5) В момент времени 2 с кинетическая энергия бруска равна 0,6 Дж.

Accepted Answer

14

Answer

Дано: $m = 400$ г $= 0{,}4$ кг, $F = 1{,}6$ Н, таблица зависимости $v(t)$.

Идея решения: определить ускорение из таблицы, найти равнодействующую и силу трения, затем проверить каждое утверждение.

**Определение ускорения:**

Из таблицы видно, что скорость линейно возрастает: $v = 0{,}5t$ м/с. Ускорение:

$$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0{,}5}{1} = 0{,}5 	ext{ м/с}^2$$

1) Равнодействующая сил: $F_{	ext{равн}} = ma = 0{,}4 \cdot 0{,}5 = 0{,}2$ Н. **Верно.**

2) Ускорение равно 3 м/с². Получено $a = 0{,}5$ м/с². **Неверно.**

3) Коэффициент трения. Второй закон Ньютона вдоль направления движения:

$$F - F_{	ext{тр}} = ma$$

$$F - \mu mg = ma$$

$$\mu = \frac{F - ma}{mg} = \frac{1{,}6 - 0{,}4 \cdot 0{,}5}{0{,}4 \cdot 10} = \frac{1{,}4}{4} = 0{,}35$$

Утверждение указывает $\mu = 0{,}2$. **Неверно.**

4) Из таблицы скорость изменяется равномерно, следовательно, ускорение постоянно. **Верно.**

5) Кинетическая энергия при $t = 2$ с, когда $v = 1{,}0$ м/с:

$$E_к = \frac{mv^2}{2} = \frac{0{,}4 \cdot 1{,}0^2}{2} = 0{,}2 	ext{ Дж}$$

Утверждение указывает 0,6 Дж. **Неверно.**

Задание №5Колебания и волныЕГЭ по физике