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 №22
  • Задание №22
  • Задание №90154 ЕГЭ Физике

    Условие задания #90154

    №22 по КИМ

    Маленькая шайба соскальзывает по шероховатой поверхности горки высотой h  и углом наклона к горизонту      ∘
α= 45 за время t= 2  с. Найдите высоту h  горки, если с наклона 30∘ шайба скользит равномерно.

    Ответ

    Ответ:

    Решение

    Рассмотрим все силы, действующие на шайбу:

    По второму закону Ньютона:

    F⃗тр+ m⃗g +N⃗= m ⃗a

    Спроецируем уравнение на оси Ох и Оу:

    Ox :mg sinα − Fтр = ma

     

    Oy :N − mg cosα= 0⇒ N = mgcosα

    По определению сила трения скольжения равна:

    Fтр = μN = μmg cosα

    Значит:

    mg sin α− μmg cosα = ma

     

    g(sin α− μcosα)= a

    Коэффициент трения μ  можно найти из условия соскальзывания тела. Так как тело только начинает скользить, то ускорения у тела нет, значит, проекция уравнения второго закона Ньютона на ось Ох будет выглядеть так:

    Ox :mg sinαкр− Fтр = 0⇒ Fтр = mgsinαкр

    где αкр = 30∘

    Fтр = mg sinαкр = μN = μmg cosα

    Отсюда:

    μ cosα кр = sinαкр ⇒ μ= tgαкр

    Подставив это значение в уравнение ускорения, получим:

    a= g(sinα− tgαкр⋅cosα )

    Запишем уравнение кинематики:

         h         at2
S = sinα-= v0t+ -2-

    Посколкьу начальная скорость равна нулю получим:

            2
--h- = at-
sinα    2

    где S – пройденный путь
    Отсюда:

        at2       g(sinα − tgαкр⋅cosα)⋅t2
h = -2-⋅sinα = ----------2----------⋅sinα

     

              ( √-   √-  √-)
    10 м/с2 -2-− -3-⋅-2- ⋅4 c2 √-
h = ---------2---3----2-------⋅-2-
                2              2

     

               √-
      (    -3)
h= 10⋅  1− 3    м≈ 4,2 м
    Понятно ли решение?

    Похожие задания

    15
    Задание №24101Задание №86741Задание №24099Задание №24098Задание №24097Задание №21292Задание №81979Задание №81308Задание №49491Задание №33264Задание №80935Задание №80827Задание №27057Задание №79674Задание №32720
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

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

    Саша — ассистент в телеграмме