Задание 2 ЕГЭ по физике · BF0C66
Мотоцикл на выпуклом мосту
Мотоцикл проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого равен 80 м, двигаясь с постоянной скоростью 72 км/ч. Общая масса мотоцикла и мотоциклиста составляет 500 кг. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие движение мотоцикла.
1) Сила тяжести, действующая на мотоцикл с мотоциклистом, равна 50 кН.
2) Равнодействующая сил, действующих на мотоцикл с мотоциклистом, направлена вертикально вверх и перпендикулярна скорости мотоцикла.
3) Модуль центростремительного ускорения мотоцикла с мотоциклистом равен 5 м/с2.
4) Сила, с которой мост действует на мотоцикл с мотоциклистом, равна 5000 Н и направлена вертикально вверх.
5) Сила, с которой мотоцикл с мотоциклистом действует на мост, направлена вертикально вниз и равна 2500 Н.
1) Сила тяжести, действующая на мотоцикл с мотоциклистом, равна 50 кН.
2) Равнодействующая сил, действующих на мотоцикл с мотоциклистом, направлена вертикально вверх и перпендикулярна скорости мотоцикла.
3) Модуль центростремительного ускорения мотоцикла с мотоциклистом равен 5 м/с2.
4) Сила, с которой мост действует на мотоцикл с мотоциклистом, равна 5000 Н и направлена вертикально вверх.
5) Сила, с которой мотоцикл с мотоциклистом действует на мост, направлена вертикально вниз и равна 2500 Н.
Показать ответ
35
Решение
Переведём скорость мотоцикла в единицы СИ:
v=72 км/ч=20 м/с
В верхней точке выпуклого моста центростремительное ускорение направлено вертикально вниз. Его модуль равен:
aц=v2R=20280=5 м/с2
Сила тяжести равна mg=500⋅10=5000 Н, а не 50 кН. Равнодействующая сил направлена вниз, поэтому утверждения 1 и 2 неверны.
Fт=mg=5000 Н
По второму закону Ньютона в вертикальном направлении: сила тяжести направлена вниз, реакция моста — вверх.
mg−N=maц
Найдём силу реакции моста:
N=mg−maц=5000−500⋅5=2500 Н
По третьему закону Ньютона мотоцикл действует на мост с силой 2500 Н, направленной вертикально вниз. Поэтому верны утверждения 3 и 5.
v=72 км/ч=20 м/с
В верхней точке выпуклого моста центростремительное ускорение направлено вертикально вниз. Его модуль равен:
aц=v2R=20280=5 м/с2
Сила тяжести равна mg=500⋅10=5000 Н, а не 50 кН. Равнодействующая сил направлена вниз, поэтому утверждения 1 и 2 неверны.
Fт=mg=5000 Н
По второму закону Ньютона в вертикальном направлении: сила тяжести направлена вниз, реакция моста — вверх.
mg−N=maц
Найдём силу реакции моста:
N=mg−maц=5000−500⋅5=2500 Н
По третьему закону Ньютона мотоцикл действует на мост с силой 2500 Н, направленной вертикально вниз. Поэтому верны утверждения 3 и 5.
Источник: Открытый банк ФИПИ BF0C66
Похожие задания
2На рисунке показаны силы (в заданном масштабе), действующие на материальную точку. Сторона клетки…Равнодействующая сил · 12E1922Модуль сил гравитационного притяжения между двумя однородными шарами, центры которых находятся на расстоянии…Сила гравитационного притяжения · 1664942На рисунке представлен график зависимости модуля силы упругости F от удлинения пружины x. Какова жёсткость…Жёсткость пружины по графику · 18D1E82В инерциальной системе отсчёта сила величиной 70 Н сообщает телу массой 10 кг некоторое ускорение. Сила какой…Сила при изменении массы · 19872D2В инерциальной системе отсчёта некоторая сила сообщает телу массой 5 кг ускорение, равное по модулю 3…Ускорение тела под действием силы · 19F5642Под действием силы величиной 9 Н пружина удлинилась на 4,5 см. Каким станет удлинение пружины под действием…Удлинение пружины по закону Гука · 1CCC46
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.