Задание 21 ЕГЭ по физике · 36B168
График реакции стола
Лёгкая нить, привязанная к грузу массой m=0,3 кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила F⃗. Левая часть нити вертикальна, а правая наклонена под углом α=30° к горизонту (см. рисунок).
Постройте график зависимости модуля силы реакции стола N от F на отрезке 0≤F≤10 Н. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Постройте график зависимости модуля силы реакции стола N от F на отрезке 0≤F≤10 Н. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Так как нить лёгкая, а блок идеальный, сила натяжения нити одинакова по всей её длине. На правом конце нити приложена сила F, поэтому T=F.
T=F
Пока груз соприкасается со столом и покоится, по вертикали на него действуют сила тяжести mg вниз, сила натяжения T вверх и сила реакции стола N вверх.
N+T−mg=0
Выразим реакцию стола с учётом T=F и m=0,3 кг, принимая g=10 м/с2.
N=mg−T=mg−F=3−F
Сила реакции опоры не может быть отрицательной. При F=3 Н реакция становится равной нулю. При дальнейшем увеличении силы груз отрывается от стола, поэтому N=0.
N(F)={3−F,&0≤F≤3; 0,&3≤F≤10
Для построения графика достаточно отметить точки (0;3) и (3;0), соединить их прямой, а затем провести по оси F горизонтальный отрезок от F=3 Н до F=10 Н.
T=F
Пока груз соприкасается со столом и покоится, по вертикали на него действуют сила тяжести mg вниз, сила натяжения T вверх и сила реакции стола N вверх.
N+T−mg=0
Выразим реакцию стола с учётом T=F и m=0,3 кг, принимая g=10 м/с2.
N=mg−T=mg−F=3−F
Сила реакции опоры не может быть отрицательной. При F=3 Н реакция становится равной нулю. При дальнейшем увеличении силы груз отрывается от стола, поэтому N=0.
N(F)={3−F,&0≤F≤3; 0,&3≤F≤10
Для построения графика достаточно отметить точки (0;3) и (3;0), соединить их прямой, а затем провести по оси F горизонтальный отрезок от F=3 Н до F=10 Н.
Пример ответа
График: N=3-F при 0≤ F≤ 3 Н; N=0 при 3≤ F≤ 10 Н. Ключевые точки: (0;3) и (3;0).
Источник: Открытый банк ФИПИ 36B168
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
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.