Реши задание на изображении
Краткие ответы
- 5) \(123\)
- 6) период — 1, амплитуда — 1
- 7) \(120\ \text{кПа}\)
- 8) \(25\ \text{кДж}\)
Решение
5
Пусть угол наклона плоскости равен \(\alpha\), коэффициент трения — \(\mu\).
При движении вверх сила трения и составляющая силы тяжести направлены вниз:
\[ a_{\text{вверх}}=g(\sin\alpha+\mu\cos\alpha). \]
При движении вниз сила трения направлена вверх:
\[ a_{\text{вниз}}=g(\sin\alpha-\mu\cos\alpha). \]
Значит,
\[ a_{\text{вверх}}>a_{\text{вниз}}. \]
Вверх шайба движется с большим по модулю ускорением, поэтому время подъёма меньше времени спуска — верно.
При спуске сила трения уменьшает скорость, поэтому максимальная скорость внизу меньше начальной скорости \(v_0\) — верно.
При подъёме и спуске шайба проходит один и тот же путь, а сила трения одинакова:
\[ A_{\text{тр}}=-F_{\text{тр}}s. \]
Работа трения одинакова — верно.
- Часть начальной кинетической энергии расходуется на работу против силы трения:
\[ E_{k0}=\Delta E_p+|A_{\text{тр}}|. \]
Поэтому \(\Delta E_p\ne E_{k0}\) — неверно.
- Ускорение при движении вверх больше, а не меньше — неверно.
Ответ: \(\boxed{123}\).
6
Период малых колебаний маятника:
\[ T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}. \]
При увеличении длины нити период увеличивается.
Амплитуда — максимальное линейное смещение:
\[ A\approx l\varphi_{\max}. \]
Угол отклонения одинаков, а длина нити увеличилась, значит, амплитуда тоже увеличилась.
В таблицу:
\[ \boxed{\text{Период — 1,\quad амплитуда — 1}} \]
7
Для идеального газа:
\[ p=nkT. \]
При постоянной температуре давление прямо пропорционально концентрации молекул:
\[ p_2=3p_1=3\cdot40=120\ \text{кПа}. \]
Ответ:
\[ \boxed{120\ \text{кПа}} \]
8
По графику температура постоянна, то есть процесс изотермический:
\[ \Delta U=0. \]
Газ отдал \(25\ \text{кДж}\), поэтому
\[ Q=-25\ \text{кДж}. \]
По первому закону термодинамики:
\[ \Delta U=Q+A_{\text{внеш}}. \]
Тогда
\[ 0=-25+A_{\text{внеш}}, \]
\[ A_{\text{внеш}}=25\ \text{кДж}. \]
Ответ:
\[ \boxed{25\ \text{кДж}} \]
