Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На горизонтальном столе находится брусок массой кг, соединённый невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с грузом массой г. На брусок действует сила , направленная под углом к горизонту (см. рисунок), Н. В момент начала движения груз находился на расстоянии см от края стола. Какую скорость будет иметь груз в тот момент, когда он поднимется до края стола, если коэффициент трения между бруском и столом ? Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на брусок и груз. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Обоснование
1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.
2. Все тела движутся поступательно, поэтому их можно считать материальными точками.
3. Так как грузы являются материальными точками, то описывать их движение в ИСО будем, используя законы Ньютона.
4. Учитывая, что нить нерастяжима, блок идеальный, делаем вывод, что все тела движутся с одинаковым ускорением
5. Учитывая, что нить невесома, блок идеальный, делаем вывод, что силы натяжения, приложенные к телам, равны по модулю.
6. Так как тела движутся с ускорением, то описывать их движение будем с использованием формул кинематики равноускоренного движения.
Решение
Расставим силы, действующие на тела.
Здесь – сила реакции опоры, и – силы натяжения нити, – сила трения, и – ускорения бруска и
груза соответственно.
Запишем второй закон Ньютона для каждого из тел
Спроецируем вторые законы Ньютона на оси и
|
Так как нить невесома и нерастяжима, то , . Тогда
|
Сила трения скольжения же равна
Тогда систему уравнений можно записать в виде
|
Движение груза по вертикали описывается уравнением:
где – начальная скорость тела.
А скорость тела по вертикали
Спроецируем два уравнения кинематики
Отсюда
где – начальное расстояние от поверхности стола до грузика.
Объединим (1) и (2)
Критерии проверки
Критерий 1
1 балл ставится если
Верно обоснована возможность использования законов (закономерностей). В данном случае: выбор ИСО, модель материальной точки, равенство модулей сил натяжения нитей и модулей ускорений брусков
_________________________________________________________________________________________________________________________
В обосновании отсутствует один или несколько из элементов.
ИЛИ
В обосновании допущена ошибка.
Критерий 2
3 балла ставится если:
_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и
физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным
способом (в данном случае - второй закон Ньютона, выражение для силы трения скольжения,
кинематические соотношения);
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на тела;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за
исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых
в условии задачи, стандартных обозначений величин, используемых при написании физических
законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в
конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с
промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения физической величины
2 балла ставится если:
_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности,
и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих
недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)
1 балл ставится если:
_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых
необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований c их использованием,
направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное обучение
в Школково
Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!