Задание 26 ЕГЭ по физике · 087023
Ускорение бруска с блоком
К бруску массой М = 2 кг прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один конец которой привязан к стене, а к другому прикреплено тело массой m = 0,75 кг. На брусок действует сила F = 10 Н. Определите ускорение бруска. Свободные куски нити горизонтальны и лежат в одной вертикальной плоскости, тела двигаются вдоль одной прямой. Массой блока и нити, а также трением пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Обозначим через a ускорение бруска, направленное влево, и через T силу натяжения нити. Для перемещения подвижного блока на расстояние x оба горизонтальных участка нити изменяют длину на x, поэтому тело массой m перемещается вдвое быстрее: его ускорение по модулю равно 2a.
am=2a
На тело массой m действует горизонтальная сила натяжения нити, направленная влево. По второму закону Ньютона:
T=mam=2ma
На брусок действуют сила F, направленная влево, и две силы натяжения, направленные вправо. Поэтому:
Ma=F−2T
Подставим выражение для силы натяжения:
Ma=F−4ma
Отсюда ускорение бруска равно:
a=FM+4m=102+4⋅0,75=2 м/с2
am=2a
На тело массой m действует горизонтальная сила натяжения нити, направленная влево. По второму закону Ньютона:
T=mam=2ma
На брусок действуют сила F, направленная влево, и две силы натяжения, направленные вправо. Поэтому:
Ma=F−2T
Подставим выражение для силы натяжения:
Ma=F−4ma
Отсюда ускорение бруска равно:
a=FM+4m=102+4⋅0,75=2 м/с2
Пример ответа
Ускорение бруска равно 2 м/с2 и направлено влево, в сторону действия силы F.
Источник: Открытый банк ФИПИ 087023
Похожие задания
26К бруску массой М прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один…Ускорение бруска с блоком · 04DCB426Небольшой кубик массой m=1 кг начинает скользить с нулевой начальной скоростью по гладкой горке, переходящей…Кубик в мёртвой петле · 01DB3F26Снаряд в полёте разорвался на два равных осколка, один из которых продолжил движение по направлению движения…Масса снаряда после взрыва · 03765426Два шарика, массы которых m=0,1 кг и M=0,2 кг, висят, соприкасаясь, на нитях. Левый шарик отклоняют на угол…Удар шариков и теплота · 04966626Имеется недеформированная пружина длиной L = 20 см и жёсткостью k = 30 Н/м, груз массой m = 0,2 кг, а также…Груз на вращающемся диске · 0DDE0326В маленький шар массой M = 230 г, висящий на нити длиной l = 50 см, попадает и застревает в нём горизонтально…Движение шара с пулей · 0EA255
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.