ГлавнаяОГЭ ФизикаЗадание 14Механика

Задание 14 ОГЭ, физика: Механика

ОГЭ ФизикаЗадание 141.16 Механическая работа. Механическая мощность.

Маленький брусок массой 1 кг тащат с постоянной скоростью по горизонтальной шероховатой поверхности, прикладывая к нему горизонтально направленную силу. На графике приведена найденная экспериментально зависимость модуля работы |A_тр| силы сухого трения, действующей на брусок, от пройденного им пути S. Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

 

 

1)  Когда пройденный бруском путь будет равен 8 м, работа действующей на брусок силы сухого трения будет отрицательна и равна –18 Дж.

2)  Движение бруска является равноускоренным.

3)  Коэффициент трения бруска о поверхность равен 0,1.

4)  Если уменьшить массу бруска до 0,5 кг, то он будет двигаться вдвое быстрее.

5)  Модуль силы, приложенной к бруску, равен 1 Н.

В подтеме 28 задач
Разбор
Главная идея: При движении с постоянной скоростью приложенная сила равна силе трения. График ∣Aтр∣(S)|A_{тр}|(S) позволяет найти как коэффициент трения, так и модуль приложенной силы.

Шаг 1. Анализируем график.

Из графика видно линейную зависимость: ∣Aтр∣=S|A_{тр}| = S. Это означает, что модуль работы силы трения численно равен пройденному пути. Например, при S=6S = 6 м имеем ∣Aтр∣=6|A_{тр}| = 6 Дж.

Шаг 2. Проверяем утверждение 1.

При S=8S = 8 м работа трения: ∣Aтр∣=8|A_{тр}| = 8 Дж, а не 18 Дж. Так как трение противодействует движению, Aтр=−8A_{тр} = -8 Дж. Утверждение 1 неверно.

Шаг 3. Проверяем утверждение 2.

В условии сказано: брусок тащат с постоянной скоростью. Движение равномерное, не равноускоренное. Утверждение 2 неверно.

Шаг 4. Проверяем утверждение 3.

Работу трения можно выразить как: Aтр=Fтр⋅S=μmgSA_{тр} = F_{тр} \cdot S = \mu mg S

Отсюда: μ=∣Aтр∣mgS\mu = \frac{|A_{тр}|}{mgS}

Возьмём точку графика: S=6S = 6 м, ∣Aтр∣=6|A_{тр}| = 6 Дж.

μ=61×10×6=660=0,1\mu = \frac{6}{1 \times 10 \times 6} = \frac{6}{60} = 0,1

Утверждение 3 верно.

Шаг 5. Проверяем утверждение 4.

При уменьшении массы сила трения уменьшится вдвое. Но приложенная горизонтальная сила остаётся той же. Она станет больше трения, брусок начнёт ускоряться и не будет двигаться с постоянной скоростью. Утверждение 4 неверно.

Шаг 6. Проверяем утверждение 5.

Так как брусок движется с постоянной скоростью, приложенная сила равна силе трения:

F=Fтр=∣Aтр∣SF = F_{тр} = \frac{|A_{тр}|}{S}

Возьмём S=6S = 6 м, ∣Aтр∣=6|A_{тр}| = 6 Дж:

F=66=1 НF = \frac{6}{6} = 1 \text{ Н}

Утверждение 5 верно.

Типичные ошибки

  • Ошибка при чтении графика: вместо значения 8 Дж написали 18 Дж или перепутали оси.
  • Неправильное понимание условия: не заметили, что скорость постоянна, и решили, что движение равноускоренное.
  • Забыли, что при уменьшении массы сила трения тоже уменьшается, и не учли, что приложенная сила остаётся неизменной.
Непонятно?

Похожие задачи