Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
 Тренировки Пробники Статистика Карточки Учебник Об экзамене Учительская
  • Тренажёр заданий ЕГЭ
  • Тренажёр ЕГЭ по Физике
  • Список заданий №26
  • Задание №26

    • Задание №90012 ЕГЭ Физике

    Условие задания #90012

    №26 по КИМ

    На гладком горизонтальном столе лежит брусок массой M = 2 кг, на котором находится брусок массой m = 1 кг. Оба бруска соединены легкой, нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, масса которого равна нулю. Какую силу F нужно приложить к нижнему бруску, чтобы он начал двигаться вправо с постоянным ускорением a= 0,5g ? Коэффициент трения между брусками равен 0,5. Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их применение.

    Ответ

    Ответ:

    Решение

    Обоснование

    1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

    2. Все тела движутся поступательно, поэтому их можно считать материальными точками. Применимы законы Ньютона, записывать их будем относительно ИСО.

    3. Так как нить нерастяжимая, то тела движутся с одинаковыми ускорениями равными a .

    4. Так как нить невесома и блоки идеальные, трение отсутствует, можно утверждать, что сила натяжения нити вдоль одной нити остается неизменной и равной T .

    Решение

    Сделаем рисунок и обозначим все силы, действующие на тела

    На тело массой m действуют: сила тяжести m⃗g , сила реакции опоры N⃗m , сила натяжения нити ⃗T и сила тренияF⃗тр1 .

    На тело массой M действуют: сила тяжести M⃗g , сила реакции опоры N⃗M , сила натяжения нити T⃗ , сила ⃗F и сила трения F⃗тр2 .

    Запишем второй закон Ньютона для тела массой m

    m ⃗a= m ⃗g+ ⃗T + N⃗m + F⃗тр1

    Спроецируем его на оси OX и OY , тело m движется влево, ускорение направлено влево.

    OX :−ma = −T + Fтр1

     

    OY :0= Nm − mg

    Откуда сила реакции опоры Nm =mg . Так как тело движется, то сила трения равна максимально возможной силе трения и равна F тр1 = μNm = μmg .

    Найдем натяжение нити из проекции на горизонтальную ось:

    T =μmg + ma = m(μg +a)

    Запишем второй закон Ньютона для тела массой M

    M ⃗a =M ⃗g +T⃗+ N⃗M + F⃗тр2+ ⃗F + ⃗P

    Спроецируем его на оси OX и OY , тело M движется вправо, ускорение направлено вправо.

    OX :Ma = −T − Fтр2+ F
     
    OY :0= NM − Mg − P

    Поскольку сила трения возникает вследствие взаимодействия двух тел, то по третьему закону Ньютона Fтр1 = Fтр2 =μmg . По третьему закону Ньютона P = Nm - тело массой m своим весом P действует на опору - то есть на тело M

    Подставим значения T и Fтр1 в уравнение проекции второго закона Ньютона для тела массой M :

    Ma = − m(μg+ a)+ F − μmg
     
    Ma = F − ma − 2μmg

    Откуда искомая сила F :

    F = (M + m )a + 2μmg

    С учетом того, что по условию a= g∕2 , получим:

    (M + m )g F = ---2----+ 2μmg
     
    (2+ 1)10 F = ---2----+ 2⋅1⋅10⋅0,5= 25 Н
    Понятно ли решение?

    Авторизуйся, чтобы посмотреть решение

    1. Активируй TG-бот через QR-код или по кнопке
    2. Введи код авторизации из TG-бота
    Активировать TG-бот

    Похожие задания

    15
    Задание №87177Задание №29280Задание №29276Задание №29542Задание №29279Задание №80756Задание №29278Задание №72091Задание №81503Задание №29277Задание №26615Задание №87304Задание №81502Задание №81479Задание №81470
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

    Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

    Новая Школа

    Тренажёр ОГЭТренажёр ЕГЭО Новой ШколеВакансииОтзывыСведения об образовательной организацииОбразовательная лицензия

    Контакты

    +7 964 727-31-41

    Служба поддержки

    Ежедневно с 10:00 до 22:00

    Мобильное приложение

    Саша — ассистент в телеграмме

    ПО распространяется в виде интернет-сервиса, специальные действия по установке ПО на стороне пользователя не требуются

    © Новая Школа 2026
    Политика конфиденциальностиПользовательское соглашениеДоговор-оферта