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 №6
  • Задание №6
  • Задание №90241 ЕГЭ Физике

    Условие задания #90241

    №6 по КИМ

    Маленькая шайба массы m  , способная перемещаться вдоль гладкого стержня, находится на поверхности горизонтального диска, равномерно вращающегося с угловой скоростью ω1  , на расстоянии r  от оси O, с которой шайба соединена лёгкой недеформированной пружинкой жёсткости k  (см. рисунок). Коэффициент трения между шайбой и диском μ  . Как только угловая скорость начинает медленно и плавно возрастать, шайба начинает смещаться. При угловой скорости ω2  расстояние до оси стало R  , при этом диск стал вновь вращаться равномерно.

    Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

    ФИ ЗИЧ ЕСКИ Е ВЕЛИ ЧИ НЫ               ФО РМ УЛЫ
А) модуль ускорения шайбы, находящейся    1)ω22R + μg
на расстоянии R от оси вращ ения         2)k(R-−-r)+ μg
                                           m
Б)кинетическая энергия ш айбы, находящ ейся 3)μmg(R−2 r)
на расстоянии r от оси вращения          4)m(ω1r)-
                                            2

    Ответ

    Ответ:

    24

    Решение

    А) На шайбу действует сила трения и сила упругости пружины. Сила трения равна:

    Fтр = μN = μmg,

    где N  – сила реакции опоры.
    Длина нерастянутой пружины равна r  , тогда сила упругости пружины равна:

    Fу =k(R − r).

    При этом и сила упругости и сила трения направлены в центр траектории, так как сила упругости пытается вернуть пружины в нерастянутое положение, а сила трения препятствует вылету шайбы с поверхности диска, следовательно, равнодействующая сила равна:

    F = Fу+ Fтр = k(R − r)+ μmg

    По второму закону Ньютона:

    F = ma,

    где a  – ускорение шайбы.
    Тогда

    a = F-= k(R-− r) +μg
    m      m

    Б) Кинетическая энергия:

    E = mv2,
     2

    где v  – линейная скорость шайбы.
    Линейная скорость равна:

    v = ω1r.

    Тогда

             2
E = m(ω1r)--
      2
    Понятно ли решение?

    Похожие задания

    15
    Задание №49785Задание №49678Задание №49676Задание №49675Задание №49674Задание №49673Задание №57132Задание №86909Задание №49588Задание №48917Задание №41924Задание №41922Задание №41921Задание №27065Задание №68509
    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