Школьники изучали движение небольшого бруска массой \(400\)\(г\) по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю \(2,1\) \(Н\). Зависимость скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы. \(Время\ t\) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 \(Скорость\ v\) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 1) Сумма сил, действующих на брусок, равна нулю 2) Ускорение бруска равно \(2~м/с^2\) 3) Коэффициент трения бруска о поверхность \(\mu = 0,325\) 4) Брусок движется равномерно 5) В момент времени \(3\) с кинетическая энергия бруска равна \(7,2\) \(Дж\)

1) Неверно: Скорость тела менялась со временем, а значит тело двигалось с ускорением \(a\neq 0\implies F\neq 0\) 2) Верно: \(a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{12-0}{6-0}=2\ \frac{м}{с^2}\) 3) Верно: Запишем второй закон Ньютона в виде проекций горизонтальном направлении: \(F-F_{тр}=ma\)и и вертикальном направлении:\(N-mg=0\). Тогда\(F-\mu mg = ma\implies \mu=\frac{F-ma}{mg}=\frac{2,1-0,4\cdot 2}{0,4\cdot 10}=0,325\) 4) Неверно: см. п.1 5) Верно: Определим скорость бруска в момент времени \(t=3\ с\): \(v=v_0+at=0+2\cdot 3=6\ м/с\). Далее найдем кинетическую энергию бруска \(E_к=\frac{mv^2}{2} = \frac{0,4\cdot 6^2}{2}=7,2\ Дж\)

23И743 В однородном электрическом и магнитном полях движется точечный отрицательный заряд \(q=-2,5\cdot 10^{-12}\) Кл. Напряженность электрического поля \(E=2000\) В/м, а индукция магнитного поля \(B=0,04\) Тл. В некоторый момент времени скорость заряда равна \(v = 10^5\) м/с и лежит в плоскости векторов \(\vec{B}\) и \(\vec{E}\). Вектор скорости при этом перпендикулярен вектору напряженности и составляет с вектором магнитной индукции угол \(\alpha=45^\circ\). Найдите величину результирующей силы, действующей на заряд со стороны электромагнитного поля в этот момент времени.

Сила, действующая со стороны электрического поля: \(F_э=E|q|\) \(F_э\)направлена противоположно вектору напряженности электрического поля. Сила Лоренца: \(F_л=qvB\sin\alpha\) Направление силы Лоренца определим по правилу левой руки По теореме Пифагора результирующая сила равна: \(F=\sqrt{F_э^2+F_л^2}=\sqrt{(Eq)^2+(qvB\sin\alpha)^2}=|q|\sqrt{E^2+v^2B^2\sin^2\alpha}=\\ =2,5\cdot 10^{-12}\sqrt{2000^2+(10^5)^2\cdot 0,04^2\sin^2 45^\circ}=8,66~нН\) Ответ: 8,66 нН

На наклонной плоскости находится брусок массой \(2\) кг, для которого составили таблицу зависимости модуля силы трения \(F_{тр}\) от угла наклона плоскости к горизонту \(\alpha\) с погрешностью не более \(0,01\) Н. Основываясь на данных, приведённых в таблице, и используя закон сухого трения, выберите все верные утверждения. \(\alpha\), \(рад\) | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 \(F_{тр}\), \(Н\) | 0 | 1,0 | 2,0 | 3,86 | 3,76 | 3,63 | 3,46 | 3,25 | 3,01 | 2,75 | 2,45 | 2,13 1) Сила трения скольжения не зависит от угла наклона плоскости. 2) При увеличении угла наклона от \(0\) до \(0,1\) \(рад\), сила трения покоя увеличивается. 3) В случае, когда угол наклона плоскости составляет \(0,1\) \(рад\),сила нормальной реакции больше \(10\) \(Н\). 4) Коэффициент трения скольжения примерно равен \(0,2\). 5) Брусок покоится, когда угол наклона плоскости составляет \(0,6\) \(рад\).

1) Неверно: По таблице видим, что при изменение угла \(\alpha\) сила трения изменяется. 2) Верно: По таблице видно, что сила трения от \(0\) до \(2\) \(Н\). 3) Верно: В проекции на вертикальную ось, перпендикулярную плоскости, \(N = mgcos\alpha\), при \(\alpha=0,1\ рад\)\(N=2\cdot 10\cdot 0,995\approx20\ Н\) 4) Верно: скольжение начинается при \(\alpha=0,8\ рад \implies F_{тр\ скольж}=2,75\ Н\) Выразим коэффициент трения скольжения из \(F_{тр}=\mu mg\cdot cos\alpha\) \(\mu=\frac{F_{тр}}{mg\cdot cos\alpha} = \frac{2,75}{2\cdot 10\cdot 0,7}\approx0,2\) 5) Неверно: Пока брусок покоился, скатывающая сила равнялась силе трения покоя. При увеличении угла наклона скатывающая сила увеличивалась. Таким образом, брусок находился в покое до тех пор, пока сила трения покоя росла с увеличением угла.

На покоящееся тело, которое находится на шероховатой поверхности, начинает действовать горизонтально направленная сила. Зависимость модуля силы \(F\) от времени \(t\) показана на левом рисунке. На правом рисунке показана соответствующая зависимость модуля ускорения \(a\) от времени \(t\). Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков. 1) В моменте времени \(t=6\)\(с\) модуль силы трения равен \(12\) Н. 2) В момент времени \(t=3\) с модуль силы трения равен \(6\) Н. 3) В интервале времени от \(0\) до \(4\) секунд тело двигалось с постоянным ускорением. 4) Сила трения скольжения в момент времени \(t=2\) с равна \(2\) Н. 5) В момент времени \(t=3\) с тело покоится.

Решение: 1) При силе \(F = 8\) Н тело начинает двигаться с \(a = 0\). При \(t= 6\) c тело скользит. Значит: \(F - F_{тр} = ma \Rightarrow F_{тр} = F - ma\) При \(t= 3\) с ускорение на тело не действует, соответственно, сила трения равна: \(F = F_{тр} = 8~ Н\) Следовательно, утверждение неверно 2)При \(F = 6\) Н ускорение равно \(a = 0\). Следовательно: \(F = F_{тр} = 6~ Н\) Утверждение верно 3) В интервале времени от \(0\) до \(4\) с, исходя из графика, тело не двигалось. Утверждение неверно 4)По графику в момент времен \(4\) сила равна \(4\) Н. Сила трения скольжения начинает действовать только начиная с \(8\) Н, значит, на тело действует только сила трения покоя и оно не движется. Утверждение неверно 5)В момент времени \(3\) с сила не превышает силу трения скольжения, следовательно, тело покоится. Утверждение верно Ответ: 25.

В воде плавает деревянный шарик. Как изменятся глубина погружения шарика в жидкость и масса вытесненной жидкости, если он будет плавать в подсолнечном масле? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Глубина погружения шарика в жидкость | Масса вытесненной жидкости

По II закону Ньютона: \(F_A=mg\Rightarrow\downarrow\rho_жgV_{погр}\uparrow =mg\) Следовательно, глубина погружения шарика в жидкость увеличивается. Масса вытесненной жидкости останется прежней, так как при плавании тела, сила тяжести уравновешивается силой Архимеда. И, чтобы это равновесие сохранялось, вытесненная масса жидкости, должна быть одинаковой в обоих случаях. Ответ: 13