Задание 26 ЕГЭ по физике · 566D54
Масса груза на столе
Груз, находящийся на столе, связан лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через невесомый блок, с грузом массой 0,25 кг. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила F⃗, равная по модулю 1 Н (см. рисунок). Второй груз движется из состояния покоя с ускорением 2 м/с2, направленным вниз. Коэффициент трения скольжения первого груза по поверхности стола равен 0,2. Чему равна масса первого груза? Трением в оси блока пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Подвешенный груз движется вниз, поэтому груз на столе движется вправо. Сила трения и сила F⃗ направлены влево, а сила натяжения нити — вправо.
Запишем второй закон Ньютона для подвешенного груза массой m2=0,25 кг:
m2g−T=m2a
Найдём натяжение нити при g=10 м/с2:
T=m2(g−a)=0,25(10−2)=2 Н
Для груза на столе сила нормальной реакции равна N=m1g, поэтому сила трения скольжения равна Fтр=μm1g. Второй закон Ньютона имеет вид:
T−F−μm1g=m1a
Подставим известные значения и найдём массу первого груза:
2−1−0,2m1⋅10=2m1
После преобразования получаем:
1=4m1,m1=0,25 кг
Запишем второй закон Ньютона для подвешенного груза массой m2=0,25 кг:
m2g−T=m2a
Найдём натяжение нити при g=10 м/с2:
T=m2(g−a)=0,25(10−2)=2 Н
Для груза на столе сила нормальной реакции равна N=m1g, поэтому сила трения скольжения равна Fтр=μm1g. Второй закон Ньютона имеет вид:
T−F−μm1g=m1a
Подставим известные значения и найдём массу первого груза:
2−1−0,2m1⋅10=2m1
После преобразования получаем:
1=4m1,m1=0,25 кг
Пример ответа
Масса первого груза равна 0,25 кг.
Источник: Открытый банк ФИПИ 566D54
Похожие задания
26Небольшой 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 · 04966626К бруску массой М прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один…Ускорение бруска с блоком · 04DCB426К бруску массой М = 2 кг прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая…Ускорение бруска с блоком · 08702326Имеется недеформированная пружина длиной L = 20 см и жёсткостью k = 30 Н/м, груз массой m = 0,2 кг, а также…Груз на вращающемся диске · 0DDE03
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.